TEKNIK TEGANGAN TINGGI

Kelompok 2Anggita Mentari Putri / 062.13.004Vera Irene Martina R. / 062.13.007

Dandy Nurwidi N. / 062.13.011

80

TEKNIK TEGANGAN TINGGI Tegangan tinggi adalah tegangan yang dianggap cukup tinggi oleh

para teknisi listrik sehingga diperlukan pengujian dan pengukuran dengan tegangan tinggi yang bersifat khusus dan berdasarkan aspek subjektif dan objektif (Artono Arismunandar, 1984).

Dalam dunia teknik yang digolongkan tegangan tinggi adalah mulai dari tegangan 0,6 KV (600 Volt).

Untuk jenis tegangan tinggi ini, masing-masing negara mempunyai batas pembagian vang agak berbeda. Misalnva di dunia Barat tegangan tinggi ini dibagi atas beberapa bagian:1. Tegangan Tinggi (High Voltage)2. Tegangan Tinggi Menengah (Medium High Voltage)3. Tegangan Ekstra Tinggi (Extra High Voltage)4. Tegangan Ultra Tinggi (Ultra High Voltage)

Berikut Klasifikasi Tegangan di Indonesia : Rendah 40 V – 1 kV Menengah 6 – 20 kV Tinggi 20 – 150 kV Ekstra Tinggi > 150 kV

Tegangan tinggi dapat digolongkan menjadi:

1. Tegangan tinggi normaltegangan tinggi yang dapat ditahan

oleh sistem dalam waktu yang tak terhingga.

2. Tegangan tinggi lebih (over voltage)tegangan tinggi yang tidak normal

yang hanya dapat ditahan dalam waktu tertentu.

PENGGOLONGAN TEGANGAN TINGGI

Bila digolongkan maka tegangan tinggi dibagi menjadi :

Menurut Bentuknya

Menurut Sebab Kejadiannya

Menurut Sifatnya

PENGGOLONGAN TEGANGAN TINGGI Menurut Bentuknya :

a) Periodik Bentuk Gelombang Tegangan: Sinusoidal 50 Hz

b) AperiodikBentuk Gelombang Tegangan: Impuls

Contoh : Switching surge, akibat hubung singkat,

hubung tanah, dan lain-lain.

PENGGOLONGAN TEGANGAN TINGGI

Menurut Sebab Kejadiannya :

- External - Internal

Menurut Sifatnya :

- Tegangan tinggi dari luar sistem (alamiah)Contoh : Petir

- Tegangan tinggi dari dalam sistem (buatan)Contoh : Switching dan Man made

overvoltage

PENGGOLONGAN TEGANGAN TINGGI

DASAR PENGUJIAN TEGANGAN TINGGI

Kegagalan alat listrik kegagalan isolasinya

Kegagalan isolasi (isolation failure) dapat disebabkan oleh beberaoa hal antara lain :

1. Isolasi sudah lama dipakai (Aging)2. Kerusakan Mekanis 3. Penurunan Kekuatan Dielektrik (Terkena Tegangan Lebih)

TUJUAN PENGUJIAN TEGANGAN TINGGI

Mencari jenis bahan yang kualitasnya tidak baik atau terdapat kesalahan dalam cara pembuatannya.

Memberikan jaminan bahwa:Alat-alat dapat dipakai pada waktu yang

tidak terbatas bilamana tidak terjadi tegangan lebih yang berkelanjutan.

Alat-alat dapat tahan terhadap tegangan lebih pada waktu yang terbatas.

Sifat pengujian dapat dilakukan sebagai pengujian yang merusak dan tidak merusak.

t b

t =

= tegangan normal

= tegangan lebih

= waktu pengujian terbatas

VN

VL

t b

VN

VL

Tega

ngan

pen

gujia

n

Waktu pengujian

Gambar-1

JENIS PENGUJIAN

Pengujian Tak Merusak (Non-Destructive)–Pengukuran Tahanan Isolasi–Pengukuran Faktor Daya Dielektrik (Tan )–Pengukuran Korona

Pengujian Merusak (Destructive)–Pengujian Ketahanan (Withstand Test)–Pengujian Pelepasan (Discharge Test)–Pengujian Kegagalan (Breakdown Test)

PENGUJIAN MERUSAK (DESTRUCTIVE)

1. Withstand test Pengujian ketahanan Sebuah tegangan tertentu diterapkan untuk waktu tertentu, bila tidak terjadi lompatan api (flashover, disruptive discharge), maka pengujiannya dianggap memuaskan.

2. Discharge test Pengujian pelepasan Tegangan yang dinaikan sehingga terjadi pelepasan pada benda yang diuji, tegangan pelepasan lebih tinggi dari tegangan ketahanan. Pengujian dapat dilakukan dengan suasana kering (udara biasa) dan udara basah (menirukan keadaan hujan)

3. Breakdown Pengujian kegagalan Tegangan dinaikan sampai terjadi kegagalan (breakdown) di dalam benda (specimen) yang diuji.

1 23

VB

VF

VW

Tega

ngan

pen

gujia

n

tWaktu pengujian

Pengujian ketahanan pada tegangan selama t menit

Pengujian lompatan dengan tegangan lompatan

Pengujian Kegagalan dengan tegangan gagal

VW

VF

1

2

3

Gambar-2

ISTILAH-ISTILAH PENGUJIAN

Discharge : Pelepasan muatanFenomena dimana terjadi kegagalan isolasi karena tekanan dielektrik yang menyebabkan hilangnya tegangan dan meningkatnya nilai arus

Sparkover (percikan listrik) : discharge yang terjadi pada udara dan gas yang TIDAK MENGIKUTI permukaan bahan isolasinya

Flashover (lompatan listrik):discharge yang terjadi pada udara dan gas yang MENGIKUTI permukaan bahan isolasinya

MACAM PENGUJIAN Endurance Test

Pada tegangan nominal dan frekuensi tertentu. Untuk mengetahui pengaruh suhu,kerugian dan partial discharge.

Pengujian 1 menitMengetahui nilai isolasi dari peralatan.

Pengujian ACUntuk mengetahui ketahanan terhadap over voltage saat gangguan.

Pengujian DCUntuk mengetahui kekuatan dielektrik bahan

Pengujian ImpulseUntuk mengetahui pengaruh tegangan gangguan surja petir dan surja hubung

PENGUKURAN TEGANGAN TINGGI

JENIS TEGANGAN CARA / TEKNIK MENGUKUR

TEGANGAN DC• Ampere meter (Tahanan Seri)•Pembagi Tegangan (Resistor)

TEGANGAN AC•Pembagi Tegangan (Resistor)•Pembagi Tegangan (Kapasitor)•Meter arus dgn Impedansi Seri

IMPULSE•Voltmeter Sela Bola•Oscilloscope

SUMBER TEGANGAN BOLAK - BALIK

Tegangan lebih yang mungkin terjadi pada tegangan tinggi AC :

(a) Kenaikan amplituda tegangan bolak-balik dengan frekuensi rendah, disebut tegangan stasioner.

(b) Tegangan lebih peralihan (transient), yang menyebabkan sebagian sistem berosilasi pada frekuensinya sendiri atau frekuensi lain yang tak-periodik

Pengujian tegangan tinggi Pengujian tegangan tinggi arus bolak-balik frekuensi

rendah pada umumnya menggunakan trafo uji Trafo uji ini memiliki beberapa perbedaan dengan trafo

pada umumnya

CIRI-CIRI TRANSFORMATOR PENGUJIAN :

• Perbandingan jumlah lipatannya (turn ratio N) lebih besar dari pada perbandingan pada transformator tenaga (power transformer).

• Kapasitas kVA kecil dibandingkan dengan kapasitas trafo• Tarnsformator fasa dipakai untuk pengujian khusus• Ujung lilitan terminal di tanam di dalam tanah

(grounded)• Isolasi untuk transformator pengujian hanya

diperhitungkan isolasi terhadapan tegangan penguji maksimum.

• Konstruksi lilitan dan isolasinya harus tercapai gradien tegangan (dv/dx)

KONSTRUKSI TRANSFORMATOR UJI Pengoperasian singkat tidak ada masalah pendinginan

trafo Sistem Isolasi Minyak Inti umumnya Core Type Lilitan berbentuk (50-60 kV

“Polylayer Polyline Wound Disc Winding”Lilitan Primer digulung di Inti, sedangkan lilitan sekundernya digulung di luar lilitan primernya. Distribusi tegangan tidak linier, jadi ditambahkan perisai statis)

VU

Gulungan Primer(tegangan rendah)

Gulungan Skunder(tegangan tinggi)

UV

Gambar-3

Untuk mendapatkan isolasi yang ekonomis dan gradien tegangan yang seragam maka dililit cara Fortesque. Primer di dekat inti, lilitan sekunder menjauh membentuk kerucut

2 6

1014

1

59

13

17 18

1612

8

4

1511

73

G ulungan P rim er

G u lungan S ekunde r

T abung Iso las i

Trafo Uji Model Fortesque

Gambar-4

Gulungan primer dililitkan dekat inti, sedangkan gulungan sekunder dililtkan berturut2 diluarnya sehingg tegang tertinggi yang terjauh dari inti

I N T I

48

37 6

2

11 10

14

15

16

1213 9

1

u

v

Tabung Ioslasi

Gulungan Primer

Gulungan Sekunder

Trafo Uji Model Fischer

Gambar-5

13

V

13

V

V

23

V

T3Isolasi

T2T1

23

V

Trafo Uji Model Norris dan Taylor

Gambar-6

Alasan : Tegangan Maksimum ekonomis adalah 1600 kV

Transformator dipasangkan secara seri. Mempunyai 3 Lilitan

Primer (tegangan rendah) Sekunder (tegangan tinggi) Tersier (tegangan rendah dengan diatas

tegangan tinggi, untuk supply ke trafo tingkat berikutnya)

Untuk 3 tingkat : Trafo I : Daya 300% Trafo II: Daya 200% Trafo III: Daya 100 %

BEBERAPA KARAKTERISTIK TRANSFORMATOR PENGUJIAN

Tegangan Sekunder

pada Transforma

tor (kV)

Kapasitas

(kVA)

Frekwensi

Resonasi

(Hertz)

Catatan

500

150

77 (P.Triac.)

40

300

2

0,2

4

315255340220

1250750

1000

Sebuah terminal dibumikan dengan 6 buah isolator gantung paralel.Kedua terminal tidak dibumikanSebuah terminal dibumikanKedua terminal tidak dibumikanSebuah terminal dibumikanKedua terminal tidak dibumikan

DAFTAR PUSTAKA

Abduh, S. 2001. DASAR PEMBANGKITAN DAN PENGUKURAN TEKNIK TENAGA TINGGI. Jakarta: Salemba Teknika, hal. 2-5.

HASBULLAH. PENGUJIAN DAN PEMELIHARAAN TEGANGAN TINGGI. (Online). (http://file.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND._TEKNIK_ELEKTRO/197407162001121-HASBULLAH/TEK_TEGANGAN_TINGGI/MATERI_TEG_TINGGI/PENGUJIAN_DAN_PEMELIHARAAN_TEG_TINGGI.pdf, Diakses pada tanggal 27 Maret 2016 pukul 19.00)

Anonymous. TEKNIK PEMBANGKITAN DAN PENGUJIAN DENGAN TEGANGAN TINGGI BOLAK-BALIK . (Online). (faculty.petra.ac.id/steph/GMT8.ppt, Diakses pada tanggal 27 Maret 2016 pukul 19.30)

Anonymous. CIRI-CIRI TRANSFORMATOR PENGUJIAN. (Online). (https://xa.yimg.com/kq/groups/.../TTT-1%262.PPT, Diakses pada tanggal 27 Maret 2016 pukul 19.30)

TERIMAKASIH