tinjauan pustaka jaringan distribusi

Politeknik Negeri Sriwijaya

6

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jaringan Distribusi Tenaga ListrikJaringan distribusi tenaga listrik merupakan semua bagian dari sistem

tenaga listrik yang menghubungkan sumber daya besar (big power source) denganrangkaian pelayanan pada konsumen. Sumber daya besar adalah pusat-pusatpembangkit listrik dengan kapasitas daya yang dihasilkan dalam satuan MW.Pembangkit listrik ini digolongkan atas jenis-jenis tenaga yang digunakan, sepertipembangkit yang menggunakan tenaga air, bahan minyak bumi/batubara, panassurya, tenaga angin dan lain-lain. (Martavijaya, Danu, 2009, Hal 4)

Secara umum sistem distribusi dimulai dari penyulang distribusi 20 kVyang keluar dari GI (Gardu Induk) disalurkan melalui penghantar berupa kawat,yang meliputi JTM 20 kV dan gardu distribusi. Pada Jaringan distribusi, jaringantegangan menengah menghubungkan daerah industri berukuran menengah, daerahperumahan kota besar dan daerah pedesaan ke jaringan tegangan tinggi lewat trafogardu induk dan tegangan rendah biasanya dipergunakan untuk mensuplaiperumahan dan daerah industri ringan di kota-kota dan pedesaan dari trafo-trafodistribusi. Di daerah industri jaringan tegangan rendah mengalirkan energi daritegangan rendah, sedangkan pemakaian besar seperti industri memakai teganganmenengah ataupun tegangan tinggi. (Wibowo, Pans S., 2010, Hal 5)

Jaringan distribusi terdiri atas dua bagian, yang pertama adalah jaringantegangan menengah/primer (JTM),yang menyalurkan daya listrik dari gardu induksubtransmisi ke gardu distribusi, jaringan distribusi primer menggunakan tigakawat atau empat kawat untuk tiga fasa. Jaringan yang kedua adalah jaringantegangan rendah (JTR), yang menyalurkan daya listrik dari gardu distribusi kekonsumen, dimana sebelumnya tegangan tersebut ditransformasikan olehtransformator distribusi dari 20 kV menjadi 380/220 V, jaringan ini dikenal puladengan jaringan distribusi sekunder. Jaringan distribusi sekunder terletak antaratransformator distribusi dan sambungan pelayanan (beban) menggunakan

7Politeknik Negeri Sriwijaya

penghantar udara terbuka atau kabel dengan sistem tiga fasa empat kawat (tigakawat fasa dan satu kawat netral). Dapat kita lihat gambar dibawah prosespenyedian tenaga listrik bagi para konsumen. (Martavijaya, Danu, 2009, Hal 6)

Adapula struktur / skema / bagan dasar pendistribusian tenaga listrik, yaitusebagai berikut :

Gambar 2.1. Skema pendistribusian tenaga listrik

2.2 Pengertian Penghantar Listrik (Konduktor)Penghantar dalam teknik elektro adalah zat yang dapat menghantarkan

arus listrik, baik berupa zat padat, cair atau gas. Karena sifatnya yang konduktifmaka disebut konduktor. Konduktor yang baik adalah yang memiliki tahananjenis yang kecil. Pada umumnya logam bersifat konduktif. Emas, perak, tembaga,alumunium, zink, besi berturut-turut memiliki tahanan jenis semakin besar. Jadisebagai penghantar emas adalah sangat baik, tetapi karena sangat mahal harganya,maka secara ekonomis tembaga dan alumunium paling banyak digunakan.

2.3 Karakteristik KonduktorAda 2 (dua) jenis karakteristik konduktor, yaitu sebagai berikut :1. Karakteristik mekanik, yang menunjukkan keadaan fisik

dari konduktor yang menyatakan kekuatan tarik dari padakonduktor (SPLN 41-8:1981, untuk konduktor 70 mm2 berselubung

UnitPembangkitan

UnitTransmisi

Gardu Indukdistribusi

G Trf PMT

Unit Distribusi

PMT

Konsumen Besar Konsumen Umum

Gene

rato

r

Tran

sform

ator

Pem

utus

Te

naga

Distr

ibusi

Prim

erDi

strib

usi

seku

nder


AAAC-S pada suhu sekitar 30o C, maka kemampuan maksimal darikonduktor untuk menghantar arus adalah 275 A).

2. Karakteristik listrik, yang menunjukkan kemampuan darikonduktor terhadap arus listrik yang melewatinya (SPLN 41-10 : 1991untuk konduktor 70 mm2 berselubung AAAC-S pada suhu sekitar 30o

C, maka kemampuan maksimum dari konduktor untuk menghantararus adalah 275 A).

2.4 Sifat Bahan KonduktorBahan penghantar memiliki sifat-sifat penting, yaitu sebagai berikut.

2.4.1 Daya Hantar ListrikArus yang mengalir dalam suatu penghantar selalu mengalami hambatan

dari penghantar itu sendiri. Besar hambatan tersebut tergantung dari bahannya.Besar hambatan tiap meternya dengan luas penampang 1mm2 padatemperatur 20oC dinamakan hambatan jenis. Besarnya hambatan jenis suatu bahandapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

A.R l

Keterangan :

R : Hambatan dalam penghantar, satuanya ohm ( ) : Hambatan jenis bahan, dalam satuan .mm/ml : Panjang penghantar, satuannya meter (m)A : Luas penampang kawat penghantar, satuanya mm

2.4.2 Koefisien Temperatur HambatanTelah kita ketahui bahwa dalam suatu bahan akan mengalami perubahan

volume bila terjadi perubahan temperatur. Bahan akan memuai jika temperatursuhu naik dan akan menyusut jika temperatur suhu turun. Besarnya perubahanhambatan akibat perubahan suhu dapat diketahui dengan persamaan :

.......................( 2.1)


R = R0{ 1 + a (t2 t1)}dimana :

R : besar hambatan setelah terjadinya perubahan suhuR0 : besar hambatan awal, sebelum terjadinya perubahan suhu.T : temperatur suhu akhir, dalam 0 C

t0 : temperatur suhu awal, dalam 0 C

a : koefisien temperatur tahanan

2.4.3 Daya Hantar PanasDaya hantar panas menunjukkan jumlah panas yang melalui lapisan bahan

tiap satuan waktu. Diperhitungkan dalam satuan Kkal/jamoC. Terutamadiperhitungkan dalam pemakaian mesin listrik beserta perlengkapanya. Padaumumnya logam mempunyai daya hantar panas yang tinggi. (Prayaka, Koko,Aditya P.K., 2011, Hal 4-6)

2.5 Konduktivitas listrikSifat daya hantar listrik material dinyatakan dengan konduktivitas,

yaitu kebalikan dari resistivitas atau tahanan jenis penghantar, dimanatahanan jenis penghantar tersebut didefinisikan sebagai:

l A.R

Keterangan :

A : luas penampang (m2)l : Panjang penghantar (m)R : tahanan penghantar (ohm) : konduktivitas (ohm.m)

Memberikan kemudahan suatu material untuk menghantarkan arus listrik.Satuan konduktivitas adalah (ohm meter).

Konduktivitas merupakan sifat listrik yang diperlukan dalam berbagaipemakaian sebagai penghantar tenaga listrik dan mempunyai rentang harga yang

.........................(2.3)

....................(2.2)

10


sangat luas. Logam atau material yang merupakan penghantar listrik yang baik,memiliki konduktivitas listrik dengan orde 107 (ohm.meter)-1 dan sebaliknyamaterial isolator memiliki konduktivitas yang sangat rendah, yaitu antara 10-10

sampai dengan 10-20 (ohm.m)-1. Diantara kedua sifat ekstrim tersebut, ada materialsemi konduktor yang konduktivitasnya berkisar antara 10-6 sampai dengan 10-4

(ohm.m)-1. Berbeda pada kabel tegangan rendah, pada kabel tegangan menengahuntuk pemenuhan fungsi penghantar dan pengaman terhadap penggunaan, ketigajenis atau sifat konduktivitas tersebut diatas digunakan semuanya.

Tabel 2.1. Konduktivitas listrik berbagai logam dan paduannya pada suhu kamar20C

(http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/09/konduktor.html diakses pada hariSelasa tanggal 19 Febuari 2013 pukul 19:23 WIB)

Ada beberapa resistivitas rendah (atau tinggi konduktivitas) logam yangdapat digunakan sebagai konduktor untuk kabel listrik. Berikut peringkat

11


resistivitas rendah pada suhu 20oC ditunjukkan pada tabel 2.2 dan serta koefisientemperaturnya pada tabel 2.3.

Tabel 2.2. Hambatan logam jenis dalam -mm2

(Kelly, L. J., 1999, Hal 1 Chapter 3)

Tabel 2.3. Koefisien temperatur bahan

(Siswoyo, dkk., 2008, Hal 13)

2.6 Konduktor Jaringan Distribusi SUTMKonduktor berfungsi untuk menghantarkan arus listrik dari satu bagian

instalasi kebagian instalasi lain .Konduktor yang digunakan sebagai penghantar untuk saluran udara harus

mempunyai sifat antara lain :

Mempunyai konduktifitas atau daya hantar yang tinggi Mempunyai kekuatan tarik yang tinggi Mempunyai berat jenis yang rendah

12


Mempunyai fleksibilitas yang tinggi Tidak rapuh Harga murah

Bahan yang digunakan sebagai konduktor untuk pemasangan SaluranUdara Tegangan Menengah ( SUTM ) ialah :

Tembaga ( sudah jarang digunakan karena mahal digantikandengan A2C/A3C )

Almunium ( A2C = All almunium conductor ) Almunium campuran ( A3C = All almunium alloy conductor ) Amunium berinti baja (ACSR) ( Hanya digunakan dalam hal

tertentu )

Perbandingan sifat penghantar Cu, A2C dan A3C dapat dilihat dari tabel berikut.

Tabel 2.4. Sifat penghantar SUTM berdasarkan bahan

Jenis

Penghantar

Tahanan jenis( - mm/m )

Kekuatan tarik putus

( Kg/mm )Berat jenis

Tembaga 0,0175 40 8,96Almunium A2C 0,0297 20 2,7

Almunium campuranA3C 0,036 35 2,72

(Tim Udiklat PT.PLN., 2010, Hal 18-19)

2.7 Konektor Penghantar SUTMUntuk menyambung penghantar digunakan material sebagai berikut :1. Joint Sleeve Compression, berfungsi untuk menyambung penghantarantar bagian ujung kawat.2. Line Tap Connector, berfungsi untuk menyambung kawat tetapi bukanantara kedua ujung penghantar.3. Parallel Groove Clamp, berfungsi untuk menyambung kawat tetapi tidakada beban tarikan, misalnya sambungan pada tiang penegang, sambunganpercabangan.

13


Joint sleeve dan Line Tap Connector pengencangannya dengan cara dipressedangkan parallel groove clamp diikat dengan mur baut.

Pada instalasi sambungan langsung kawat konduktor SaluranUdara Tegangan Menengah harus menggunakan sambungan permanen tipepress Joint sleeve compression type high/low tension, dengan pilihan tipetekanan tinggi bilamana sambungan dilaksanakan pada bentangan antar tiangatau tipe tekanan rendah untuk sambungan jumper.

Penyambungan dengan konektor sambungan tidak permanent Parallel groove dan Line Tap Connector hanya dapat diterapkan untuk instalasipencabangan. Kemudian suhu kerja untuk semua konektor ini maksimum 30oC -40oC, untuk pembebanan arus tinggi. (Tim Udiklat PT.PLN., 2010, Hal 13 &SPLN 101 : 1992)

2.7.1 Joint Sleeve CompressionUkuran konduktor yang digunakan :

Tabel 2.5. Ukuran konduktor pada konektor Joint Sleeve Compression

No Ukuran Konduktor Panjang ( mm )

1 35 mm2 A3C 260 mm

2 70 mm2 A3C 300 mm

3 95 mm2 A3C 340 mm

4 150 mm2 A3C 415 mm

5 240 mm2 A3C 530 mm

(Tim Udiklat PT.PLN., 2010, Hal 14)

Politeknik Ne

(a)Gambar 2.2. Gambar J

35mm2, (a) Contoh baA3C 35mm2

2.7.2 Line Tap ConKonektor tipe

tipe G, dan tipe O.

1. H type

Gambar 2.3. Contoh badimensinya, (a) Cont

Tabel 2.6. Ukura

Type

CPTH 35-35CPTH 35-70

Negeri Sriwijaya

) (b)bar Joint Sleeve Compression konektor beserta peoh barang Joint Sleeve Compression konektor dam2, (b) Penampang dimensi Joint Sleeve Compr

onnector

pe Line Tap Connector terbagi menjadi tiga tipe

(a) (b)

ontoh barang Line Tap Connector H Type beserta Contoh barang Line Tap Connector H Type, (b)

dimensi Line Tap Connector H Type

kuran konduktor pada konektor Line Tap Connec

Hole Amm

Hole Bmm

DimensiA

16 - 35 16 - 35 17.516 - 35 35 - 70 17.8

OD

ID

L

14

(b)a penghantar A3C

or dan penghantarpression

tipe, yaitu tipe H,

serta penampang(b) Penampang

onnector H Type

ension (mm)B L

23.8 3826 46

TL

Politeknik Ne

CPTH 70-70CPTH 120-120CPTH 70-150CPTH 150-150CPTH 70-240CPTH 150-240CPTH 240-240CPTH 300-300

(Katalog accecories inst

2. G type

Gambar 2.4. Contoh badimensinya, (a) Cont

Tabel 2.7. UkuraTYPE

CPTG 10-16 / 10CPTG 16-35 / 10CPTG 16-35 / 16CPTG 50-70 / 10CPTG 50-70 / 16CPTG 50-70 / 50CPTG 70-150 / 50CPTG 70-150 / 70

Negeri Sriwijaya

35 - 70 35 - 70 20.670 - 120 70 - 120 22.735 - 70 70 - 150 2370 - 150 70 - 150 25.435 - 70 120 - 240 2870 - 150 120 - 240 32120 - 240 120 - 240 32150 - 300 150 - 300 32

s instalasi listrik PT.Adikita Karya)

(a) (b)

ontoh barang Line Tap Connector G Type besertaContoh barang Line Tap Connector G Type, (b)

dimensi Line Tap Connector G Type

kuran konduktor pada konektor Line Tap ConnecHole 1mm

Hole 2mm

DimeA

16 / 10-16 10 - 16 10 - 16 1835 / 10-16 25 -35 10 - 16 24.535 / 16-35 25 - 35 25 - 35 2770 / 10-16 50 - 70 10 - 16 2770 / 16-35 50 - 70 25 - 35 3070 / 50-70 50 - 70 50 - 70 31.8150 / 50-70 70 - 150 50 - 70 39150 / 70-150 70 - 150 70 - 150 42.6

15

30.5 4736.5 5234.5 7039.5 7042 9046 9052 9052 100

serta penampang(b) Penampang

onnector G Typeimension (mm)

B L10.5 3214.5 3516 3820 40

18.4 4020 4522 6025 60

16


CPTG 150-240 / 70-150 150 - 240 70 - 150 49.5 30.5 65CPTG 150-240 / 150-240 150 - 240 150 - 240 51.5 30.5 65

(Katalog accecories instalasi listrik PT.Adikita Karya)

3. O type

(a) (b)

Gambar 2.5. Contoh barang Line Tap Connector O Type beserta penampangdimensinya, (a) Contoh barang Line Tap Connector O Type, (b) Penampang

dimensi Line Tap Connector O Type

Tabel 2.8. Ukuran konduktor pada konektor Line Tap Connector O Type

TYPE Hole 1mm

Hole 2mm

Dimension (mm)A B L

CPTG 10-16 / 10-16 10 - 16 10 - 16 18.8 10.5 35.3

CPTG 16-35 / 10-16 25 -35 10 - 16 22.8 14.5 37.7CPTG 16-35 / 16-35 25 - 35 25 - 35 26 14 38.6CPTG 50-70 / 10-16 50 - 70 10 - 16 29.5 19.5 37CPTG 50-70 / 16-35 50 - 70 25 - 35 28.4 20 38

CPTG 50-70 / 50-70 50 - 70 50 - 70 33.8 20 45.5

CPTG 70-150 / 50-70 70 - 150 50 - 70 44 23.6 60.3CPTG 70-150 / 70-150 70 - 150 70 - 150 49 23.6 60.3CPTG 150-240 / 70-150 150 - 240 70 - 150 54.8 30.3 65CPTG 150-240 / 150-240 150 - 240 150 - 240 62.4 30.3 75.5


17


2.7.3 Parallel Grouve ClampParallel grouve clamp ada yang mempunyai : 2 baut pengencang 3 baut pengencangUntuk Penyambungan Konduktor , digunakan : Bisa untuk bahan : AAC , AAAC , ACSR , BC Ukuran konduktor : 70 , 95 , 120 , 150 . ( mm2 )


(a) (b)

Gambar 2.6. Contoh barang Parallel Grouve Clamp 2 Mur beserta penampangdimensinya, (a) Contoh barang Parallel Grouve Clamp 2 Mur, (b) Penampang

dimensi Parallel Grouve Clamp 2 Mur

2.8 Ionisasi GasGas pada suhu normal dan kuat medan listrik kecil adalah bukan

penghantar, oleh karena gas bermuatan netral. Untuk mendapatkan sifat hantar

listrik, atom gas harus dionisir dan bersamaan dengan itu ( terutama ) terbentukion positif, dengan kata lain ionisasi ialah proses terjadinya ion (ion positif danelektron bebas) dari suatu atom netral dalam materi yang dikenai energi. Ionisasigas dinamakan plasma.

18


Gambar 2.7. Ionisasi gas

Ionisasi memerlukan energi dalam bentuk :1. Panas

2. Cahaya Gelombang pendek,(contoh : Sinar kosmik yang terang,radioaktif)

3. Medan listrik4. Tenaga tumbuk

Pada gas sebagai penghantar listrik adalah ion dan elektron. Peristiwaterjadinya penghantaran arus dalam gas dinyatakan sebagai pelepasan gas.(Putranto, Agus, dkk., 2008, Hal 21)

2.9 Energi Dalam Rangkaian ListrikKetika arus listrik berada dalam konduktor, energi listrik secara kontinu

diubah menjadi energi panas di dalam konduktor. Medan listrik dalam konduktormempercepat gerakan setiap elektron bebas untuk waktu yang singkat, membuatsuatu peningkatan energi kinetik, tapi energi tambahan ini secara cepat ditransfermenjadi energi termal konduktor melalui tumbukan-tumbukan antara elektron danion-ion kisi konduktor. Jadi, meskipun elektron terus menerus mendapatkanenergi dari medan listrik, energi ini segera ditransfer menjadi energi termalkonduktor, dan elektron-elektron mempertahankan suatu kecepatan drift yangkonstan.

19


Ketika muatan positif mengalir dalam konduktor, muatan ini mengalir daripotensial tinggi ke potensial rendah searah medan listrik. (Elektron yangbermuatan negatif bergerak ke arah berlawanan). Muatan lalu kehilangan energipotensial. Kehilangan energi potensial ini muncul sebagai energi kinetik pembawamuatan, hanya sesaat sebelum ditransfer ke material penghantar oleh tumbukandengan ion-ion. Kehilangan energi potensial, menyebabkan kenaikan energitermal konduktor.

Gambar 2.8. Ilustrasi penampang suatu konduktor penghantar listrik

Misalkan suatu segmen kawat dengan panjang L dan luas penampanglintang A seperti ditunjukkan oleh gambar 2.8. Selama interval waktu t, sejumlahmuatan Q melewati luasan A1 dan memasuki segmen. Jika potensial pada titiktersebut adalah V1, muatan memiliki energi potensial sebesar QV1. Selama selangwaktu tersebut, muatan dengan jumlah yang sama meninggalkan segmen masukke luasan A2, di mana potensialnya V2. Muatan ini memiliki yang sama terjadi jikaenergi potensial QV2, yang besarnya kurang dari QV1. Efeknya seolah-olahmuatan Q yang sama memasuki segmen pada potensial tinggi V1 danmeninggalkannya pada potensial rendah V2, dengan demikian kehilangan energipotensial dalam segmen diberikan oleh

U = Q (V2-V1) = Q (-V)

di mana V = V1-V2 merupakan penurunan potensial pada segmen. Lalu,kehilangan energi potensial dalam segmen kawat ini adalah

......................(2.4)

20


U = ( Q)V

Laju kehilangan energi adalah

= = IVdi mana I = Q/ t adalah arus. Kehilangan energi per satuan waktu adalah daya Pyang didisipasikan pada segmen penghantar ini ;

P = IV

Keterangan :U = Penurunan potensialQ = Jumlah muatanV2 = Potensial titik 2

V1 = Potensial titik 1

I = Arus yang mengalir

P = Daya

Jika I dalam ampere dan V dalam volt, daya adalah dalam watt. Pernyataanuntuk daya listrik ini dapat diingat dengan mengingat definisi V dan I. Teganganjatuh adalah menurunnya energi potensial per satuan muatan, dan arus adalahmuatan yang mengalir per satuan waktu. Hasil kali IV adalah hilangnya energi persatuan waktu atau daya yang diberikan kekonduktor. Seperti telah kita lihat, dayaini memberikan energi termal pada konduktor. Dengan menggunakan definisiresistansi, R = V/I, kita dapat menulis persamaan 2.7 dalam bentuk lain denganmengeleminasi V atau I :

P = (IR)I = I2Ratau

P = =

......................................(2.5)

....(2.6)

...........................(2.7)

........................(2.8)

...................(2.9)

21


Persamaan 2.7, 2.8 dan 2.9 berisi informasi yang sama. Pemilihanpenggunaannya bergantung pada masalahnya. Energi yang diberikan kekonduktor disebut panas Joule (Joule heat). (Tipler, Paul A., 2001, Hal 147)

2.10 DayaDaya adalah laju alih energi satu sistem ke sistem lain. Perhatikanlah

sebuah partikel dengan kecepatan sesaat v. Dalam selang waktu yang singkat dt,partikel mengalami perpindahan ds = v dt. Usaha yang dilakukan oleh gaya Fyang bekerja pada partikel selama selang waktu ini adalah

dW = F ds = F vdt

Laju usaha yang dilakukan gaya adalah daya masukan P gaya tersebut :

P = = F v

Satuan SI untuk daya, satu joule per sekon, dinamakan satu Watt (W) :

1 J/s = 1 W

Daya tidak dapat disamaartikan dengan usaha atau energi. Sebuah mobildikatakan berdaya tinggi jika dapat mengubah energi kimia bahan bakarnyamenjadi energi kinetik (atau energi potensial jika mobil menaiki bukit) dalamperiode waktu yang singkat. Anda dapat menambah energi kimia mobil tersebutdengan menaikkan jumlah bahan bakar yang dibawanya. Untuk menambahdayanya, Anda harus menaikkan laju pembakaran bahan bakar dengan menaikkanjumlah atau ukuran silindernya. Jika Anda membayar rekening listrik ataurekening gas, Anda membayar untuk energi, bukan daya. Anda biasanya ditagihsejumlah kilowatt-jam (kWh). Satu kilowatt jam energi adalah

..(2.10)

..(2.11)

..(2.12)

22


1 kWh = (103 W) X (3600 s)= 3,6 X 106 Ws = 3,6 MJ

Dalam sistem satuan yang sehari-hari berlaku di AS, satuan energi adalah foot-pound dan satuan daya adalah foot-pound per sekon. Kelipatan dari satuan yangbiasa dipakai ini dinamakan satu daya kuda atau horsepower (HP) :

1 HP = 550 ftlb/s = 746 W(Tipler, Paul A., 1998, Hal 194)

2.11 Jembatan WheatstoneJembatan Wheatstone pada dasarnya terdiri empat tahanan ditambah

dengan sebuah alat petunjuk yang biasanya dipakai adalah alat petunjukgalvanometer. Galvanometer gunanya untuk menunjukkan apakah rangkaianjembatan Wheatstone dalam keadaan setimbang atau tidak. Supaya lebih jelaslihat gambar dibawah ini :

Gambar 2.9. Rangkaian jembatan Wheatstone

..(2.13)

....(2.14)

23


Gambar 2.9 diatas terdiri dari 4 buah tahanan yang dirangkai secarajembatan, jembatan ini diberi nama jembatan Wheatstone. Adapun untukmengetahui setimbang dan tidaknya rangkaian, alat ukur galvanometerditempatkan antara titik C dan D. Besarnya tahanan-tahanan dalam rangkaianjembatan ini dapat ditetapkan sedemikian rupa sehingga terjadi keseimbanganyang mana bila titik C dan D dihubungkan, maka antara C dan D tidak ada arusyang mengalir. Jembatan dalam keadaan setimbang berlaku persamaan :

=R1R4 = R2R3

Keterangan :

R1 = Besar resistor 1 ( )R2 = Besar resistor 2 ( )R3 = Besar resistor 3 ( )R4 = Besar resistor 4 ( )

(Tim Laboratorium Teknik Tenaga Listrik, 2011, Hal 32)

2.12 Transformator Keadaan BerbebanTransformator adalah suatu alat listrik yang digunakan untuk

mentransformasikan daya atau energi listrik dari tegangan tinggi ke teganganrendah atau sebaliknya, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsipinduksi-elektromagnet.

Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban Z1, I2 mengalir

pada kumparan sekunder dimana I2 =LZ

V2 dengan 2 = faktor kerja beban.

Gambar 2.10. Transformator dalam keadaan berbeban

..............................(2.15)

..............................(2.16)

24


Arus beban I2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) N2I2 yangcenderung menentang fluks ( ) bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan

IM. Agar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harusmengalir arus I2, yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban I2,hingga keseluruhan arus yang mengalir pada kumparan primer menjadi :

I1 = I + I2Bila rugi besi diabaikan ( Ic diabaikan ) maka I = IM

I1 = IM + I2

Untuk menjaga agar fluks tetap tidak berubah sebesar ggm yang dihasilkan oleharus pemagnetan IM saja, berlaku hubungan :

N1 IM = N1 I1 N2 I2

N1 IM = N1 ( I1 I2) N2 I2Hingga

N1 I2 = N2 I2

Karena nilai IM dianggap kecil maka :

I1 = I2Jadi

2

2

1

1

IN

IN atau

1

2

2

1

IN

II

Keterangan :

N1 = Jumlah lilitan dikumparan 1 (primer)N2 = Jumlah lilitan dikumparan 2 (sekunder)I1 = Arus dikumparan 1 (primer)

.....................................(2.17)

........................................(2.18)

............................(2.19)

...........................(2.20)

...................................(2.21)

........................................(2.22)

.........................(2.23)

25


I2 = Arus dikumparan 2 (sekunder)

Kemudian diketahui juga bahwa

E1 / E2 = V1 / V2 = N1 / N2 = aKeterangan :

a = perbandingan transformasi.(Tim Udiklat PT.PLN, 2010, Hal 4)

2.13 Hukum Kirchoff IPada setiap rangkaian listrik , jumlah aljabar dari arus-arus yang bertemu

disatu titik adalah nol.

I2

I1

I3

I5

I4

Gambar 2.11. Vektor arus yang bertemu pada satu titik

I =

I1+(-I2)+(-I3)+(I4)+(-I5) = I1+I4 = I2+I3+I5

..................................(2.25)

...(2.26)

..................(2.24)

26


2.14 Hukum Kirchoff IIJumlah aljabar dari hasil arus dan tahanan pada setiap konduktor dalam

suatu rangkaian tertutup ( mesh ), sama dengan jumlah aljabar dari ggl.

E

a b c

def

R1 R2

Gambar 2.12. Rangkaian tertutup (mesh)

l R = GGL = E

mesh 1 (abefa)= E = I1 R1

mesh 2 (acdfa)= E = I2 R2

mesh 3 (acded) = E = I2R2 - I1R1 = 0

Jumlah hasil perkalian antara kuat arus dan tahanan pada cabang ataulingkaran tertutup sama dengan besarnya tegangan sumber cabang tersebut.

E = I . R

Keterangan :

E = Jumlah GGL dalam rangkaian tertutupI = Arus

R = Nilai resistansi

(Tim Udiklat PT.PLN, 2010, Hal 6-7)

.......................(2.27)

..(2.28)

..(2.29)

..(2.30)

..(2.31)

27


2.15 Losses Jaringan DistribusiLosses jaringan distribusi terdiri dari losses teknik dan losses non-teknik.

2.15.1 Losses TeknikLosses teknik pada jaringan distribusi terdiri dari losses energi panas pada

material jaringan distribusi hasil disipasi dari energi listrik yang dibangkitkankarena adanya resistansi dan arus yang mengalir, dan losses dalam dielektrik(khusus untuk jaringan kabel JTM).

Kemudian losses yang timbul pada transformator meliputi losses tembagaatau losses I2Rc dan losses beban nol. Arus beban berubah-ubah mengikuti polapemakaian tenaga listrik oleh konsumen yang mengakibatkan suhu konduktorpada saluran atau pada belitan transformator juga berubah-ubah sertamengakibatkan perubahan nilai resistansi konduktor. Biasanya nilai resistansidinyatakan pada suhu 20oC.

2.15.2 Losses Non-TeknikLosses non-teknik dapat diminimalkan dengan mernantau konsumen

dengan teliti dan dengan menetapkan standar pengukuran akurat. Dalam praktek,sangat sukar untuk menghapuskannya, selalu ada losses yang disebabkan olehketidaktelitian meter dan kesalahan manusia.

Losses non-teknik dapat diklasifikasi sesuai sumber asalnya sebagaiberikut :

a. Pengukuran

b. Kesalahan rekeningc. Kesalahan manusia

Losses non-teknik dapat diturunkan dan dijaga pada tingkat yang rendahdengan cara melakukan program kontrol meter dan program pengujian &memperbaiki pelaksanaan rekening konsumen, mengkaji ulang catatan rekeningkonsumen, ketentuan tanggung jawab dan prosedur komunikasi internal antar

28


bagian dan kerjasama antar semua bagian dalam perusahaan. (Suwarno, dkk.,2004, Hal 3)

2.16 Proses Terjadinya Busur Api Pada Circuit BreakerPada waktu pemutusan atau penghubungan suatu rangkaian sistem tenaga

listrik maka pada PMT (circuit breaker) akan terjadi busur api, hal tersebut terjadikarena pada saat kontak PMT dipisahkan , beda potensial diantara kontak akanmenimbulkan medan elektrik diantara kontak tersebut, seperti ditunjukkan padagambar dibawah.

Gambar 2.13 Proses terjadinya busur api pada saat penghubungan

Arus yang sebelumnya mengalir pada kontak akan memanaskan kontakdan menghasilkan emisi thermis pada permukaan kontak. Sedangkan medanelektrik menimbulkan emisi medan tinggi pada kontak katoda (K). Kedua emisiini menghasilkan elektron bebas yang sangat banyak dan bergerak menuju kontakanoda (A). Elektron-elektron ini membentur molekul netral media isolasidikawasan positif, benturan-benturan ini akan menimbulkan proses ionisasi.Dengan demikian, jumlah elektron bebas yang menuju anoda akan semakin

29


bertambah dan muncul ion positif hasil ionisasi yang bergerak menuju katoda,perpindahan elektron bebas ke anoda menimbulkan arus dan memanaskan kontakanoda.

Ion positif yang tiba di kontak katoda akan menimbulkan dua efek yangberbeda. Jika kontak terbuat dari bahan yang titik leburnya tinggi, misalnyatungsten atau karbon, maka ion positif akan akan menimbulkan pemanasan dikatoda. Akibatnya, emisi thermis semakin meningkat. Jika kontak terbuat daribahan yang titik leburnya rendah, misal tembaga, ion positif akan menimbulkanemisi medan tinggi. Hasil emisi thermis ini dan emisi medan tinggi akanmelanggengkan proses ionisasi, sehingga perpindahan muatan antar kontak terusberlangsung dan inilah yang disebut busur api. Untuk memadamkan busur apitersebut perlu dilakukan usaha-usaha yang dapat menimbulkan proses deionisasi,antara lain dengan caras ebagai berikut :

1. Meniupkan udara ke sela kontak, sehingga partikel-partikel hasil ionisaidijauhkan dari sela kontak.

2. Menyemburkan minyak isolasi kebusur api untuk memberi peluangyang lebih besar bagi proses rekombinasi.

3. Memotong busur api dengan tabir isolasi atau tabir logam, sehinggamemberi peluang yang lebih besar bagi proses rekombinasi.

4. Membuat medium pemisah kontak dari gas elektronegatif, sehinggaelektron-elektron bebas tertangkap oleh molekul netral gas tersebut.

Jika pengurangan partikel bermuatan karena proses deionisasi lebihbanyak daripada penambahan muatan karena proses ionisasi, maka busur api akanpadam. Ketika busur api padam, di sela kontak akan tetap ada terpaan medanelektrik. Jika suatu saat terjadi terpaan medan elektrik yang lebih besar daripadakekuatan dielektrik media isolasi kontak, maka busur api akan terjadi lagi.(http://dunia-listrik.blogspot.com/2010/04/proses-terjadinya-busur-api-pada.html,diakses pada hari Selasa tanggal 19 Febuari 2013 pukul 19:28 WIB)

30


2.17 Konstruksi Tiang SUTMDibawah ini merupakan teori mengenai konstruksi-konstruksi tiang

SUTM yang memiliki material konektor dalam konstruksi instalasinya.

2.17.1 Konstruksi Tiang SudutTerdapat 3 jenis tiang sudut, yaitu sebagai berikut :

1. Tiang sudut kecil 15o 30o, jenis Line-Post, pin insulator dengan 2buah palang (Double Arming Cross-Arm). Tiap fasa memakai 2 buahinsulator.

2. Tiang sudut sedang, 30o 60o, konstruksi isolator 2 set jenissuspension atau long rod dan 1 buah isolator tumpu, untuk penghantarditengah palang memakai 2 buah palang (Cross-Arm).

Gambar 2.14. Konstruksi pemasangan tiang sudut sedang

3. Tiang sudut besar, 60o 90o Konstruksi pada tiang sudut besar ini memakai 4buah Double Arming Cross-Arm. Sebagaimana pada konstruksi tiang awal,dengan 2 set isolator jenis suspension tiap fasa dan minimal 1 buah isolator linepost penghantar pada saluran tengah.

Gambar 2.15. Konstruksi pemasangan tiang sudut besar

Dari ketiga jenis tiang sudut diatas hanya tiang sudut sedang dan besaryang dalam instalasinya ada material konektor.

31


2.17.2 Konstruksi Tiang PercabanganKonstruksi pencabangan jaringan umumnya terjadi pada tiang penumpu.

Pencabangan memakai jenis konstruksi tiang awal dengan dua buah isolatorsuspension pada tiap fasa dan 1 buah isolator tumpu (Line Post) untuk penghantaryang ditengah. Jika ruang tersedia cukup, tiang sudut tersebut dilengkapi denganguy-wire. Penyambungan pada penghantar memakai Compression ParallelGrouve bukan Bolt Parallel Grouve. Penambahan satu atau lebih isolator tumpudapat dipertimbangkan jika diperlukan.

Pencabangan pada saluran utama tidak memakai Parallel Grouve jenisLive Line Parallel Grouve, kecuali pada jaringan pencabangan. Untuk penghantarSUTM jenis AAAC-S ( Half Insulated AAAC) Parallel Grouve harus dari jenisyang terisolasi guna menghindari masuknya air kedalam kabel AAAC-S.

2.17.3 Konstruksi Tiang Peregang (Tension Pole)Tiang peregang adalah konstruksi tiang yang dipasang pada tiap-tiap 10

gawang saluran lurus. Konstruksi tiang ini dimaksudkan untuk membantukekuatan mekanis saluran yang panjang dan lurus dari kemungkinan gangguanmekanis akibat ditabrak kendaraan atau pohon roboh yang menimpah saluranSUTM. Konstruksi tiang adalah jenis konstruksi tiang awal dengan dua isolatorsuspension pada tiap fasa dan 1 uah isolator tumpu pada penghantar tengah. Tiangyang dipergunakan adalah tiang dengan working load minimal 500 daN atau tiangtengah (Line Pole) yang dilengkapi guy-wire pada kiri kanan tiang arus saluranSUTM. (Wibowo, Ratno, 2010, Hal 96-98)

Gambar 2.16. Konstruksi pemasangan tiang peregang, (a) tanpa guy-wire,(b) dengan guy-wire

32


2.18 Gardu TiangMenggunakan Tiang : beton, besi, kayu

2.18.1 Gardu PortalUmumnya konfigurasi Gardu Tiang yang dicatu dari SUTM adalah T

section dengan peralatan pengaman Pengaman Lebur Cut-Out (FCO) sebagaipengaman hubung singkat transformator dengan elemen pelebur (pengaman leburlink type expulsion) dan Lightning Arrester (LA) sebagai sarana pencegah naiknyategangan pada transformator akibat surja petir.

(a) (b)Gambar 2.17. Gardu Portal, (a) Contoh gardu portal di lapangan, (b) Single line

rangkaian gardu portal

Untuk Gardu Tiang pada sistem jaringan lingkaran terbuka (open-loop),seperti pada sistem distribusi dengan saluran kabel bawah tanah, konfigurasiperalatan adalah pi section dimana transformator distribusi dapat di catu dari arahberbeda yaitu posisi Incoming Outgoing atau dapat sebaliknya

Gambar 2.18. Single line diagram konfigurasi pi section gardu portal

33


Guna mengatasi faktor keterbatasan ruang pada Gardu Portal, makadigunakan konfigurasi switching/proteksi yang sudah terakit ringkas sebagaiRMU (Ring Main Unit). Peralatan switching incoming-outgoing berupa PemutusBeban atau LBS (Load Break Switch) atau Pemutus Beban Otomatis (PBO) atauCB (Circuit Breaker) yang bekerja secara manual (atau digerakkan dengan remotecontrol).

Fault Indicator (dalam hal ini PMFD : Pole Mounted Fault Detector) perludipasang pada section jaringan dan percabangan untuk memudahkan pencariantitik gangguan, sehingga jaringan yang tidak mengalami gangguan dapatdipulihkan lebih cepat.

2.18.2 Gardu CantolPada Gardu Distribusi tipe cantol, transformator yang terpasang adalah

transformator dengan daya = 100 kVA Fase 3 atau Fase 1. Transformatorterpasang adalah jenis CSP (Completely Self Protected Transformer) yaituperalatan switching dan proteksinya sudah terpasang lengkap dalam tangkitransformator. Perlengkapan perlindungan transformator tambahan LA (LightningArrester) dipasang terpisah dengan Penghantar pembumiannya yang dihubunglangsung dengan badan transformator. Perlengkapan Hubung Bagi TeganganRendah (PHB-TR) maksimum 2 jurusan dengan saklar pemisah pada sisi masukdan pengaman lebur (type NH, NT) sebagai pengaman jurusan. Semua BagianKonduktif Terbuka (BKT) dan Bagian Konduktif Ekstra (BKE) dihubungkandengan pembumian sisi Tegangan Rendah. (Wibowo, Ratno, dkk., 2010, Hal 1-2)

Gambar 2.19. Gardu tipe cantol

34


2.19 FLIR E60 Infrared Thermal ImagerFLIR E60 Thermal Imager merupakan perekam termal yang dapat

mengkonversi radiasi inframerah menjadi sinyal listrik dan dengan demikianmembuat nilai suhu terlihat. Anda dapat melakukan pengukuran secara bebaspada bahan dan komponen dengan FLIR E60 Thermal Imager. Hal inimemungkinkan Anda untuk memvisualisasikan masalah dalam pemeliharaanindustri dan pemantauan produksi sebelum kerusakan atau resiko kebakaranterjadi.

Dengan FLIR E60 Thermal Imager, Anda dapat menganalisa hilangnyaenergi di bidang termografi, membantu pelanggan untuk menghemat biayapemanasan yang mahal. Dengan FLIR E60 Thermal Imager, Anda menghematwaktu, energi dan uang dalam industri termografi serta dalam membanguntermografi, dan menjamin keamanan yang lebih luas. Berikut tentang alat FLIRE60 Thermal Imager.

Gambar 2.20. FLIR E60 Thermal Imager

35


2.19.1 SpesifikasiTabel 2.9. Imaging Performance

FOV / Minimum focus distance 25 19 / 0.4 mSpectral range 7.513 mImage frequency 60 HzFocus ManualFocal Plane Array (FPA) Uncooled microbolometer

Tabel 2.10. Image presentation

Display Built-in 3.5" LCD touch screen, 320 240 pixels

Tabel 2.11. Measurement

Accuracy 2 C or 2% of reading

Tabel 2.12. Measurement analysis

Automatic hot/colddetection

Auto hot or cold spotmeter markers within area

Emissivity correctionVariable from 0.01 to 1.0 or selected from list ofmaterials

Measurementcorrections

Reflected temperature, optics transmission andatmospheric transmission

Isotherm Detect high/low temperature/interval

Tabel 2.13. Laser pointer

Laser alignment Position is displayed on the IR image

Tabel 2.14. Set-up

Imagecontrols

Palettes (Arctic, Gray, Iron, Lava, Rainbow and Rainbow HC),image adjustment (auto/manual)

Set-upcontrols

Local adaptation of units, language, date and time formats;automatic shutdown , display intensity

Tabel 2.15. Image storage

FormatStandard JPEG - including measurement data on SD memory cardType IR/visual images; simultaneous storage of visual and IR images

36


Tabel 2.16. Power supply

Battery type Lithium-Ion (field replaceable) - 4 hours operating timeCharging system In camera, AC adaptor, 2-bay charger or 12 V from a

vehiclePowermanagement

Automatic shutdown and sleep mode (user selectable)

AC operation AC adaptor, 90-260 V ACAdaptor voltage 12 V output to camera

Tabel 2.17. Environmental specifications

Operating temperaturerange

-15 to +50 C

Storage temperaturerange

-40 to +70 C

Humidity IEC 60068-2-30/24 h 95% relative humidity +25 C to+40 C / 2 cycles

Shock / Vibration 25 g (IEC 60068-2-29) / 2 g (IEC 60068-2-6)Drop 2mEncapsulation IP 54 (IEC 60529)

Tabel 2.18. Data communication interfaces

InterfacesUSB-mini, USB-A, Composite video

USB USB-A: Connect external USB device - USB-mini-B: Data transferto and from PC / Streaming MPEG 4

Tabel 2.19. Physical characteristics

Camera weight, incl. battery 0.825 kgCamera size (L W H) 246 97 184 mmShipping size 560 x 370 x 190 mmShipping weight 5.3 kg

2.19.2 Penggunaan Software FLIR ToolsSatu paket bersamaan dengan alat FLIR E60 Thermal Imager terdapat juga

software untuk mengintegrasikan alat tersebut ke perangkat komputer. Colokankabel USB yang telah terhubung dengan alat ke komputer yang telah diinstalsoftware FLIR Tools tersebut kemudian jalankan software FLIR Tools, setelah ituimport file hasil rekaman pada alat tersebut ke komputer, maka file akantersimpan pada folder library software secara otomatis. Berikut tampilan homedari software FLIR.

37


Gambar 2.21. Home software FLIR E60 Thermal Imager

Untuk melihat dan menganalisa file hasil rekaman pengukuran, pilih danklik icon file yang terdapat di jendela file pada layar. Maka akan keluar windowseperti berikut.

Gambar 2.22. Jendela file gambar hasil rekaman yang telah dibuka

Dilihat dari gambar diatas kita tinggal mengarahkan kursor mouse kesetiap titik yang kita inginkan untuk dapat mengetahui suhu permukaan suatubahan yang kemudian dapat dianalisa.

38


2.19.3 Menghidupkan/Mematikan

2.19.4 Fokus Gambar

2.19.5 Merekam Gambar

1. Lepas tutup pelindung darilensa.2. Menghidupkan : Tekan [ ] .-Tampilan pengukuran dibukasetelah periode pemanasan.-Termal imager bekerja pengosongansecara otomatis zeroing pada rentangsetiap 60 detik. Hal ini dapatdilakukan dengan "klik". Gambarakan dibekukan sebentar bila initerjadi.3. Matikan: Tekan [ ] lagi.

1. Putar lensa dengan tangan.

1. Image Freeze: Tekan tombolpemicu sekali.2. Simpan gambar: Tekan tombolpemicu lagi atau buang image:

Tekan [ ]

(FLIR E60 Thermal Imager manualbook)

39


2.20 Garmin 60CSx GPS MAPGarmin 60CSx merupakan produk GPS MAP keluaran Garmin.Ltd. GPS

MAP tipe ini lah yang digunakan oleh Ahli Teknik Muda Perencanaan danPemeliharaan Distribusi pada PT.PLN(Persero) khususnya Rayon Ampera AreaPalembang. Berikut tentang Garmin 60 CSx. Koordinat lokasi penandaanditampilkan dalam skala derajat lintang dan bujur. Kemudian data penandaanposisi ini dapat kita inputkan ke sebuah program Map Source yang sudahterintegrasi dengan data pendukung lain dengan menggunakan suatu programkonversi data yang bernama GPS utility software.

2.20.1 Spesifikasi

Gambar 2.23. Garmin 60 CSx GPS MAP

Spesifikasi Fisik :

Ukuran: 6,1 "H x 2.4" W x 1.3 "D Berat: 7,5 ons (213 g) w / baterai terpasang. Tampilan: 1.5 "W x 2.2" H, 256-warna, resolusi tinggi,

40


transreflective (160 x 240 piksel) dengan cahaya latar belakang. Kemasan: Kasar, penuh gasketed, tahan air, IEC-529, IPX7 Rentang Temperatur: 5 sampai 158oF (-15 ke 70oC) *

(Pada rentang temperatur yang lebih tinggi dapat menggunakan bateraikhusus. Karena beberapa baterai dapat pecah pada suhu tinggi).

Daya yang digunakan :

Sumber: Dua 1,5 volt baterai AA, USB Kabel Data, Adapter kabel 12 V, atau sampai 36 VDC daya eksternal Battery Life: Hingga 18 jam (penggunaan khusus)

(Baterei Alkaline, baterai yang kehilangan sejumlah besar kapasitasmereka akibat suhu menurun. Gunakan baterai Lithium saatmengoperasikan GPSMAP 60CSx dalam kondisi di bawah titik beku.Ekstensif menggunakan backlighting layar, kompas elektronik, danterdengar nada secara signifikan mengurangi masa pakai baterai).

(a) (b)Gambar 2.24. Unit Overview Garmin 60CSx GPS MAP, (a) Fitur dari

tampak depan, (b) Fitur dari tampak belakanga. Fitur dari tampak depan1. LCD Display Screen2. Tombol Power3. Tombol Keypad

b. Fitur dari tampak belakang1. Penghubung Antena GPS Bantu2. Penghubung USB port3. Internal Antena4. Data Eksternal/ Sumber Daya Bantu5. Pengunci Tutup Baterai6. Tutup Baterai

1

21

2

3

3

4

5

6

41


2.20.2 Layar GPSGPSMAP 60CSX memiliki enam halaman utama:

(a) (b) (c) (d) (e) (f)Gambar 2.25. Halaman halaman pada Garmin 60CSx GPS MAP,

(a) Halaman Satelite(b) Halaman Trip Computer(c) Halaman Map(d) Halaman Compass(e) Halaman Altimeter(f) Halaman Main Menu

Kita dapat menjelajah melalui halaman ini dengan menekan tombol pageuntuk memindahkan maju atau menekan tombol quit untuk mundur. Halamantambahan bisa ditambahkan dengan menggunakan opsi Halaman Sequence padaMenu Utama. Rute Page Aktif hanya akan muncul ketika Anda secara aktifnavigasi.

Setiap halaman memiliki menu option, yang berisi opsi setup dan fungsiyang berlaku untuk halaman tersebut. Untuk melihat menu option untuk halaman,tekan tombol menu. (Garmin 60CSx manual book)

2.21 HALO I High Voltage Digital Ammeter

2.21.1 Spesifikasi Dan DimensiTampilan : 3.5 digit LCD 1/2 (13mm) karakter tinggi

Rentang Pengukuran : 0.1-199.9A rentang rendah, 199.9-1,999A rentangtinggi

42


Akurasi : +/- 3% pembacaan +/- 3 perhitunganSuhu Operasional : 0F to 122F (-18C to 50C)Suhu Penyimpanan : 0F to 122F (-18C to 50C)Sistem Tegangan : hingga 69,000 volts ACMaksimum kait Pembukaan : 2.3 (5.8cm)Maksimum kait Kedalaman : 3.7 (9.4cm)Panjang Keseluruhan : 28 (71cm)Tabung Dimensi : 18 x 1-3/4 (45.7cm x 4.5cm) diameterBerat : 2lbs. 13oz. (1.28 kg)

Gambar 2.26. Perangkat HALO I High Voltage Digital Ammeter

2.21.2 Overview Dan Cara PenggunaanBerikut ini merupakan penjelasan singkat mengenai bagian-bagian dari

perangkat HALO I High Voltage Digital Ammeter, beserta dengan carapengunaannya.

43


44


2.22 ETAP (Electric Transient Analysis Program)ETAP (Electric Transient Analysis Program) merupakan suatu software

(perangkat lunak) yang digunakan suatu sistem tenaga listrik. Perangkat ini dapatbekerja dalam keadaan offline yaitu untuk simulasi tenaga listrik, dan jugadalam keadaan online untuk pengelolaan data real time. Analisa tenaga listrikyang dapat dilakukan dengan menggunakan ETAP antara lain :

1. Analisa Aliran Daya (Load Flow Analysis)2. Analisa Hubung Singkat (Short Circuit Analysis)3. Motor Starting

4. Arc Flash Analysis

5. Harmonics Power System6. Analisa Kestabilan Transien (Transient Stability Analysis)7. Protective Device Coordination

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam bekerja menggunakan ETAPantara lain

One Line Diagram, merupakan notasi yang disederhanakan untuk sebuahsistem tenaga listrik tiga fasa. Sebagai ganti dari representasi saluran tigafasa yang terpisah, digunakanlah sebuah konduktor. Hal ini memudahkandalam pembacaan diagram maupun dalam analisa rangkaian

Library, merupakan informasi mengenai semua peralatan yang akandipakai dalam sistem kelistrikan. Data elektris maupun mekanis dariperalatan yang lengkap dapat mempermudah dan memperbaiki hasilsimulasi ataupun analisa

Standar yang dipakai, biasanya mengacu pada standar IEC dan ANSI.Perbedaan antara standar IEC dan ANSI terletak pada standar frekuensiyang digunakan yang mengakibatkan perbedaan spesifikasi peralatan yangdigunakan. Jika pada standar IEC nilai frekuensi yang digunakan adalah50 Hz, sedangkan pada standar ANSI nilai frekuensi yang digunakanadalah 60 HZ.

45


Study Case, berisikan parameter-parameter yang berhubungan denganmetode studi yang akan dilakukan dan format hasil analisa

Di bawah ini merupakan gambar dari perangkat ETAP.

Gambar 2.28. Tampilan lembar kerja program ETAP

Berikut ini merupakan beberapa elemen yang digunakan dalam single linediagram

Generator, merupakan suatu mesin listrik yang berfungsi untukmembangkitkan listrik

(a) (b)Gambar 2.29. Elemen generator pada program ETAP, (a) Standar ANSI, (b)

Standar IEC

46


Transformator, merupakan peralatan yang digunakan untuk menaikkanatau menurunkan tegangan dengan rasio tertentu sesuai dengan kebutuhanyang diinginkan.

(a) (b)

Gambar 2.30. Elemen transformator 1fasa dan 3 fasa, (a) Standar ANSI, (b)Standar IEC

Pemutus Rangkaian (Circuit Breaker), erupakan peralatan yang berfungsiuntuk untuk melindungi sebuah rangkaian listrik dari kerusakan yangdisebabkan oleh kelebihan beban atau hubungan pendek.

(a) (b)Gambar 2.31. Circuit Breaker, (a) High Voltage, (b) Low Voltage

Beban, terdapat 2 beban dalam ETAP, yaitu Static Load dan LumpedLoad. Static Load untuk beban resistif murni, sedangkan Lumped Loadmerupakan gabungan beban resistif dan induktif.

(a) (b)Gambar 2.32. Elemen beban pada program ETAP, (a) Static Load, (b) Lumped

Load

47


Berikut ini adalah gambar lainnya dari elemen-elemen peralatan yangdigunakan dalam rangkaian jaringan listrik program ETAP.

(a) (b)Gambar 2.33. Elemen-elemen dalam rangkaian program ETAP, (a) Standar ANSI,

(b) Standar IEC

(http://novikaginanto.wordpress.com/2012/03/24/etap-electric-transient-analysis-program, diakses pada hari Jumat tanggal 12 Juli 2013 pukul 17:48 WIB)

tinjauan pustaka jaringan distribusi

Documents