TEKNIK TEGANGAN TINGGI

Addo Suryo 062.13.027Andrew Jussac 062.13.029

Rio Afdhala 062.13.019Thesar Pramanda 062.13.033

80

TEGANGAN TINGGI• Tegangan tinggi merupakan 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)

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

TEGANGAN TINGGI

• Tegangan Tinggi Normal– Tegangan yang dapat ditahan oleh sistem

tersebut untuk waktu tak terhingga• Tegangan Tinggi Lebih (Gangguan)

– Hanya dapat ditahan oleh sistem dalam waktu terbatas

PENGGOLONGAN TEGANGAN TINGGITegangan Tinggi digolongkan menjadi 3 :

• Bentuk • Sebab • Sifat/Asal

BENTUK

Bila digolongkan menurut bentuknya maka tegangan tinggi dibagi menjadi 2, yaitu :a) Periodik

Bentuk Gelombang Tegangan: Sinusoidal 50 Hz

contoh : Overvoltageb) Aperiodik

Bentuk Gelombang Tegangan: Impulscontoh : Petir dan Switching

SEBAB

Bila digolongkan menurut sebabnya maka tegangan tinggi dibagi menjadi 2, yaitu :a) Internalb) Eksternal

SIFAT

Bila digolongkan menurut sifatnya maka tegangan tinggi dibagi menjadi 2, yaitu : a) Alamiah

Dari luar sistem contoh : Petir

b) Buatan Dari dalam sistem

contoh : Switching dan Man made overvoltage

DASAR-DASAR PENGUJIAN TT

• Kegagalan pada alat listrik umumnya terjadi karena kegagalan pada isolasi

• Kegagalan isolasi disebabkan oleh :– Aging– Kerusakan Mekanis– Berkurangnya kekuatan dielektrik– Waktu pemakaian– Terkena Tegangan Lebih

DASAR-DASAR PENGUJIAN TT(a) Menemukan bahan (di dalam atau yang menjadi komponen suatu alat

tegangan tinggi) yang kualitasnya tidak baik, atau yang cara pembuatannya salah.

(b) Memberikan jaminan bahwa alat-alat listrik dapat dipakai pada tegangan normalnya untuk waktu yang tak terbatas.

(c) Memberiakan jaminan bahwa isolasi alat-alat dapat tahan terhadap tegangan lebih (yang didapati dalam praktek operasi sehari-hari) untuk waktu terbatas.

t b

t =

= tegangan norm a l

= tegangan leb ih

= w aktu pengu jian te rba tas

V N

V L

t b

V N

V L

Tega

ngan

pen

gujia

n

W aktu pengu jian

Gambar - 1

1 23

V B

V F

V W

Tega

ngan

pen

gujia

n

tW aktu pengu jian

P engu jian ke tahanan pada tegangan se lam a t m en it

P engu jian lom patan dengan tegangan lom patan

P engu jian K egaga lan dengan tegangan gaga l

V W

V F

1

2

3

Gambar - 2

Withstand test Pengujian ketahanan

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

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)

Breakdown Pengujian kegagalan Tegangan

dinaikan sampai terjadi kegagalan (breakdown) di dalam benda (specimen) yang diuji.

ISTILAH-ISTILAH PENGUJIAN• Discharge : Pelepasan muatan

Fenomena 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

TUJUAN PENGUJIAN TT

• Menemukan bahan yg tidak baik– kwalitas tidak baik– Salah cara pembuatannya

• Memberi jaminan– Alat-alat dapat dipakai pada tegangan normal

pada waktu yang tidak terbatas (sesuai umur/masa pakai)

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

JENIS PENGUJIAN TT

• 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)

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

A. 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

• Kecuali pengujian khusus, Transformator satu fasa dipakai untuk pengujian.

• Ujung lilitan terminal di tanam di dalam tanah (grounded)

• Isolasi untuk transformator pengujian hanya diperhitungkan isolasi terhadap tegangan penguji maksimum.

• Konstruksi lilitan dan isolasinya harus tercapai gradien tegangan (dv/dx) dan isolasi dalamnya dapat diabaikan

B. KONSTRUKSI TRANSFORMATOR PENGUJI

• 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)

KONSTRUKSI TRANSFORMATOR PENGUJI

VU

G u lungan P rim er(tegangan rendah)

G u lungan S kunder(tegangan tingg i)

UV

Gambar-1

2 6

1014

1

59

13

17 18

1612

8

4

1511

73

G ulungan P rim er

G u lungan S ekunder

T abung Iso las i

Gambar-2

TRAFO UJI MODEL FORTESQUEUntuk mendapatkan isolasi yang ekonomis dan gradien

tegangan yang seragam maka dililit cara Fortesque. Primer di dekat inti, lilitan sekunder menjauh membentuk kerucut.

I N T I

48

37 6

2

11 10

14

15

16

1213 9

1

u

v

Tabung Ioslasi

G ulungan Prim er

G u lungan Sekunder

Gambar-3

TRAFO UJI MODEL FISCHERGulungan primer dililitkan dekat inti, sedangkan gulungan

sekunder dililtkan berturut2 diluarnya sehingg tegang tertinggi yang terjauh dari inti.

13

V

13

V

V

23

V

T 3Iso lasi

T 2T 1

23

V

Gambar-4

TRAFO UJI MODEL NORRIS DAN TAYLOR

• 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 %

KARAKTERISTIK TRANSFORMATOR UJI

• Karena lilitan banyak Perbandingan kumparan besar Distributed Capacitance besar Arus pemuat (excitasi) besar Arus Leading Tegangan menjadi naik/tinggi Tidak sesuai perbandingan lilitan.Mengatasi : Membuat sela udara di dalam inti dan membesarkan arus

• Distributed Capacitance besar Reaktansi besar Resonansi (Lihat Tabel). Jika bentuk gelombang tidak sempurna Distorsi.Mengatasi : – Pembangkit gelombang sinus– Meredam resonansi atau dengan filter

DAFTAR PUSTAKA• Abduh, S. (2001). DASAR PEMBANGKITAN DAN

PENGUKURAN TEKNIK TENAGA TINGGI. Jakarta: Salemba Teknika, hal. 2-5.

• P. A. Suryo. (13 Maret 2016). Tegangan Tinggi [online]. Akses : http://anggoro-sp.blogspot.co.id/p/teknik-tegangan-tinggi.html. (URL)

• Unknown. (13 Maret 2016). TEKNIK PEMBANGKITAN DAN PENGUJIAN DENGAN TEGANGAN TINGGI BOLAK-BALIK [online]. Akses : http://faculty.petra.ac.id/steph/GMT8.ppt. (URL)

• Unknown. (13 Maret 2016). TEKNIK PEMBANGKITAN PENGUJIAN TEGANGAN TINGGI [online]. Akses : http://faculty.petra.ac.id/steph/GMT7.ppt. (URL)