yadi bab 2

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Proteksi Sistem Distribusi

2.1.1 Pengertian Umum

Jaringan distribusi berfungsi untuk menyalurkan tenaga listrik ke pihak

pelanggan. Karena fungsinya tersebut maka keandalan menjadi sangat penting

dan untuk itu jaringan distribusi perlu dilengkapi dengan alat pengaman

Ada tiga fungsi sistem pengaman dalam jaringan distribusi

a. Mencegah atau membatasi kerusakan pada jaringan beserta peralatannya

dari akibat adanya gangguan listrik

b. Menjaga keselamatan umum dari akibat gangguan listrik

c. Meningkatkan kelangsungan pelayanan tenaga listrik kepada konsumen

Sistem pengaman yang baik harus mampu :

a. Melakukan koordinasi dengan sistim pengaman yang lain GI

b. Mengamankan peralatan dari kerusakan yang lebih luas akibat gangguan

c. Membatasi kemungkinan terjadinya kecelakaaan

d. Secepatnya membebaskan pemadaman karena gangguan

e. Membatasi daerah pemadaman akibat gangguan

f. Mengurangi frekuensi pemutusan permanen karena gangguan

Persyaratan yang harus dimiliki oleh alat pengaman atau sistem pengaman

a. Sensitifitas (kepekaan)

Suatu pengaman bertugas mengamankan suatu alat atau bagian tertentu

dari sistem tenaga listrik P termasuk dalam jangkauan pengamanannnya

17

merupakan daerah pengaman tugas suatu pengaman mendeteksi adanya

gangguan yang terjadi didaerah pengamanannya harus cukup sensitif

untuk mendeteksi dengan nilai minimum dan bila perlu mentripkan PMT

atau Pelebur untuk memisahkan bagian yang terganggu dengan bagian

yang sehat

b. Selektifitas (ketelitian)

Selektifitas dari pengaman adalah kwalitas kecermatan dalam

mengadakan pengamanan bagian yang terbuka dari suatu sistem oleh

karena terjadinya gangguan diusahakan seminimal mungkin jika dapat

tercapai maka pengamanan demikian disebut pengamanan selektif.

c. Keandalan ( Realibilitas)

Dalam keadaan normal pengaman tidak boleh bekerja, tetapi harus pasti

dapat bekerja bila diperlukan.Pengaman tidak boleh salah bekerja, jadi

susunan alat-alat pengaman harus dapat diandalkan. Keandalan keamanan

tergantung kepada desain, pengerjaan dan perawatannya

d. Kecepatan. (Speed)

Makin cepat pengaman bekerja tidak hanya dapat memperkecil kerusakan

tetapi juga dapat memperkecil kemungkinan meluasnya akibat-akibat

yang ditimbulkan oleh gangguan.

2.2 Fuse Cut Out (FCO)

2.2.1 Pengertian Fuse Cut Out ( F C O )

Fuse Cut Out merupakan sebuah alat pemutus rangkaian listrik yang berbeban pada

jaringan distribusi yang bekerja dengan cara meleburkan bagian dari komponennya

(fuse link) yang telah dirancang khusus dan disesuaikan ukurannya untuk itu.

Perlengkapan fuse ini terdiri dari sebuah rumah fuse (fuse support), pemegang fuse

18

(fuse holder) dan fuse link sebagai pisau pemisahnya dan dapat diindetifikasi dengan

hal-hal seperti berikut:

Tegangan Isolasi Dasar ( TID ) pada tingkat distribusi

Utamanya digunakan untuk penyulang (feeders) TM dan proteksi

trafo

Konstruksi mekanis didasarkan pemasangan pada tiang atau pada

crossarm

Dihubungkan ke sistim distribusi dengan batas-batas tegangan

operasinya

2.2.2 Klasifikasi Fuse Cut Out

Jenis-jenis fuse untuk tegangan tinggi dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini

19

High Voltage Fuses

Power Fuses

Liquid filled Current limiting Expulsion

Distribution cut out

Carbon tetrachloride

Non Vented Single elemen

Non Dropout

sands

Non Vented

Double element

Single elemen

Non dropout

Non Dropout

Fibre tube

Vented

Boric Acid

Non Vented

Vented

Single elemen

Single elemen

Single elemen

Expulsioni

Open link

Repeater

open

Drop out

Fibre tube

enclosed

Single elemen Single elemen

open

Repeater

Single elemen dropout

dropout

dropout

dropout

Non Drop out

dropout Non Drop out

indicating

dropout

indicating indicating

indicating

Non indicating

indicating Non indicating

Liquid Filled


indicating


dropout Non dropout

indicating indicating indicating

oil

enclosed

dropout

indicating

Gambar 2.1. Klasifikasi Fuse Tegangan Tinggi

Pada gambar ini diperlihatkan fuse yang dirancang untuk penggunaan pada tegangan

tinggi dapat dibedakan dalam 2 ( dua ) macam yaituCutout Distribusi (Distribution

Cutouts), dilapangan sering disebut: Fuse Cut Out disingkat FCO dan Fuse TM

(Power Fuse ) yang sering disebut MV Fuse atau Fuse pembatas arus. Dilapangan

keperluan dan cara pemasangan kedua jenis fuse ini berbeda. Fuse cut out banyak

dipergunakan pada saluran saluran percabangan dengan konstruksi saluran udara

terbuka sedangkan MV fuse banyak dipergunakan pada panel panel cubicle dengan

saluran kabel atau campuran .

Fuse cut out distribusi diklasifikasi dalam 2 macam fuse yaitu : Fuse letupan

(Expulsion Fuse) dan Fuse Liquid (Liquid Filled Fuse) Namun pada kenyataannya

dilapangan fuse cutout letupan (expulsion) lebih banyak dipakai untuk jaringan

distribusi dibanding dengan power fuse, istilah letupan (expulsi) merupakan suatu

tanda yang dipergunakan fuse sebagai tanda adanya busur listrik yang melintas

didalam tabung fuse yang kemudian dipadamkannya.

Peristiwa yang terjadi pada bagian dalam tabung fuse ini adalah peristiwa penguraian

panas secara partial akibat busur dan timbulnya gas yang di deionisasi pada celah

busurnya sehingga busur api segera menjadi padam pada saat arus menjadi nol.

Tekanan gas yang timbul pada tabung akibat naiknya temperatur dan pembentukan

gas menimbulkan terjadinya pusaran gas didalam tabung dan ini membantu deionisasi

lintasan busur api. Tekanan yang semakin besar pada tabung membantu proses

pembukaan rangkaian, setelah busur api padam partikel-partikel yang dionisasi akan

tertekan keluar dari ujung tabung yang terbuka.

Klasifikasi fuse cutout yang kedua adalah fuse cutout liquid, fuse jenis ini tidak

dikenal di wilayah PT PLN . Namun menurut referensi Fuse Cut Out semacam ini

dapat digunakan untuk jaringan distribusi dengan saluran kabel udara .

20

2.2.2.1 Fuse Cut-Out Letupan Bertabung Fiber

Ada 2 jenis fuse letupan (expulsion) yang diklasifikasi sebagai Fuse Cut-Out (FCO)

distribusi yaitu

Fuse cutout bertabung fiber (Fibre tube fuse)

Fuse link terbuka (Open link fuse)

Fuse cut-out bertabung fiber mempunyai fuse link yang dapat diganti-ganti

(interchangeability) dan terpasang didalam pemegang fuse (fuse holder) berbentuk

tabung yang terbuat dari bahan serat selulosa. Fuse ini dapat dipergunakan baik untuk

Fuse Cut-Out terbuka (open fuse cut-out) atau Fuse Cut-Out tertutup (enclosed fuse

cutout), fuse cut-out terbuka dapat dilihat pada gambar 2.Pada gambar ini terlihatfuse

bertabung fiber dipasang diantara 2 (dua) isolator dan jaringan listrik dihubungkan

pada kedua ujung fuse holdernya pada fuse cutout tertutup, tabung fuse terpasang

disebelah dalam pintu fuse cutout dan seluruh kontak listriknya terpasangkan pada

rumah fuse yang terbuat dari porselain seperti terlihat pada gambar 3

Kedua Fuse Cutout ini dapat dipergunakan pada jaringan-jaringan dengan sistim delta

atau jaringan dengan sistim bintang tanpa pentanahan demikian juga pada jaringan -

jaringan yang menggunakan sistim netral ditanahkan apabila tegangan pemutusan

fuse cutout secara individual tidak melebihi tegangan maksimum pengenal rancangan

dan tahanan isolasi ketanah sesuai dengan kebutuhan operasinya.

21

Gambar 2.2

Fuse Cut Out Terbuka

Gambar 2. 3

Fuse Cut Out Tertutup

2.2.3 Fuse Cut-Out Link Terbuka (Open Link)

Fuse cutout link terbuka terdiri dari sebuah fuse link yang tertutup didalam sebuah

tabung fiber yang relatif kecil dengan dilengkapi kabel penghubung tambahan pada

fuse link-nya untuk memperpanjang kedua ujung tabungnya.terlihat pada gambar 4

22

Gambar. 2.4 Fuse Cut Out tipe open link

2.2.3.1 fuse cute out tife fuse link

Kabel penghubung tambahan ini kemudian dihubungkan ke pegas kontak beban pada

rumah fuse (fuse support) untuk kerja secara mekanik. Kerja pegas ini dimaksudkan

untuk menjamin pemisahan agar kedua ujung dari fuse terbuka pada saat fuse bekerja

dan ini dipakai karena kemampuan pemutusan pada tabung fiber yang kecil relatif

terbatas. Fuse cutout ini dirancang untuk dipakai pada tegangan 17 kV, selain itu fuse

ini mempunyai arus pengenal pemutusan yang lebih rendah dari pada fuse cutout

bertabung fiber

2.2.3.2 Standar Fuse link

Ada sejumlah standar yang dianut fuse link, salah satu standar pengenal fuse link

yang terdahulu dikenal dengan sebutan pengenal N. Pengenal N dispesifikasi fuse

link tersebut mampu untuk disalurkan arus listrik sebesar 100 % secara kontinue dan

akan melebur pada nilai tidak lebih dari 230 % dari angka pengenalnya dalam waktu

5 menit [1]. Pada praktek dilapangan ketentuan tersebut kurang memuaskan

penggunanya karena hanya satu titik yang dispesifikasi pada kerakteristik arus-waktu

23

sehingga fuse link yang dibuat oleh sejumlah pabrik yang berbeda mempunyai

keterbatasan dalam memberikan jaminan koordinasi antar fuse link. Setelah fuse link

dengan pengenal N kemudian muncul standar industri fuse link dengen pengenal K

dan pengenal T pada tahun 1951

Pengenal K untuk menyatakan fuse link dapat bekerja memutus jaringan listrik yang

berbeban dengan waktu kerja lebih “cepat” dan pengenal T untuk menyatakan fuse

link bekerja memutus jaringan listrik yang berbeban dengan waktu kerja lebih

”lambat”. Fuse link tipe T dan tipe K ini merupakan rancangan yang universal karena

fuse link ini bisa ditukar tukar (interchangeability) kemampuan elektris dan

mekanisnya yang dispesifikasi dalam standar.

Fuse link tipe K dan tipe T yang diproduksi suatu pabrik secara mekanis akan sama

dengan fuse link tipe K dan tipe T yang diproduksi pabrik lain. Karakteristik listrik

link tipe K dan fuse link tipe T sudah distandarisasi dan sebagai titik temu nilai arus

maksimum dan minimum yang diperlukan untuk melelehkan fuse link ditetapkan

pada 3 titik waktu dalam kurva karakteristik Kondisi ini lebih menjamin koordinasi

antara fuse link yang dibuat oleh beberapa pabrik menjadi lebih baik dari pada yang

dimiliki fuse link N.

24

Tabel 2. 1. Arus Leleh Fuse Link Tipe K

Arus pengenal (rating) yang di sarankan/di sukai

Tabel 2.2 Arus Leleh Fuse Link Tipe K

Arus pengenal (rating) Fuse yang tidak disarankan / disukai

-

25

Minimum Maksimum Minimum Maksimum Minimum Maksimum

6 12. 0 14. 4 13. 5 20. 5 72 86 6. 010 19. 5 23. 4 22. 5 34 128 154 6. 615 31. 0 37..2 37 55 215 258 6. 925 50 60 60 90 350 420 7. 040 80 96 98 146 565 680 7. 165 128 153 159 237 918 1100 7. 2100 200 240 258 388 1520 1820 7. 6

140 310 372 430 650 2470 2970 8. 0200 480 576 760 1150 3880 4650 8. 1

Rasio Kecepatan

Arus leleh Arus leleh

Arus Pengenal yang disarankan / disukai

Arus leleh Arus Pengenal fuse link

300 – 600 detik1 10 detik1 0,1 detik1


8 15 18 18 27 97 116 6. 512 25 30 29. 5 44 166 199 6. 620 39 47 48 71 273 328 7. 030 63 76 77. 5 115 447 546 7. 150 101 121 126 188 719 862 7. 180 160 192 205 307 1180 1420 7. 4

1 2 2. 4 .(2) 10 .(2) 58 -

2 4 4. 8 .(2) 10 .(2) 58 -

3 6 7. 2 .(2) 10 .(2) 58 -

Arus Pengenal dibawah 6 Amper

Rasio Kecepatan

10 detik1Arus leleh

0,1 detik1Arus leleh Arus

Pengenal fuse link

300 – 600 detik1Arus leleh

Arus Pengenal yang tidak disarankan / tidak disukai / Intermediate

Tabel 2. 3 Arus Leleh Fuse Link Tipe T

Arus pengenal (rating) yang di sarankan/di sukai

`Tabel 2.4 Arus Leleh Fuse Link Tipe T Intermediate – Tidak disarankan

26

Rasio Kecepatan


8 15 18 20. 5 31 166 199 11.112 25 30 34. 5 52 296 355 11. 820 39 47 57. 0 85 496 595 12. 730 63 76 93. 0 138 812 975 12. 950 101 121 152 226 1310 1570 13. 080 160 192 248 370 2080 2500 13. 0

1 2 2. 4 .(2) 11 .(2) 1002 4 4. 8 .(2) 11 .(2) 100 -3 6 7. 2 .(2) 11 .(2) ` -

-

Arus Pengenal yang tidak disarankan / tidak disukai / Intermediate

Arus Pengenal fuse link

Arus Pengenal dibawah 6 Amper

Arus leleh

10 detik1Arus leleh

0,1 detik1Arus leleh

300 – 600 detik1


6 12. 0 14. 4 15. 3 23 120 144 1010 19. 5 23. 4 26. 5 40 224 269 11. 515 31. 0 37..2 44. 5 67 388 466 12. 525 50 60 73. 5 109 635 762 12. 740 80 96 120 178 1010 1240 1365 128 153 195 291 1650 1975 12. 9100 200 240 319 475 2620 3150 13. 1140 310 372 520 775 4000 4800 12. 9200 480 576 850 1275 6250 7470 13. 0

300 – 600 detik1 0,1 detik1

Arus Pengenal yang disarankan / disukai

Arus leleh Arus leleh

Rasio Kecepatan

Arus leleh Arus Pengenal fuse link

10 detik1

Tiga titik operasi fuse link untuk tipe K dan tipe T yang distandarkan dalam

karakteristik arus – waktu adalah :

300 detik untuk fuse link 100 amper dan dibawahnya , 600

detik untuk fuse link 140 amper dan 200 amper

10 detik

0.1 detik seperti yang dirancang pada tabel 1 dan tabel 2. untuk

fuse link tipe K dan tabel tabel 3 dan tabel 4 untuk fuse link

tipe T

Karakteristik arus – waktu lebur minimum fuse link tipe K dan T yang dibuat

semestinya tidak kurang dari nilai-nilai minimum yang ditampilkan dan karakteristik

lebur minimum fuse link ini ditambah dengan toleransi dari pabrikan seharusnya

tidak lebih besar dari nilai maksimum seperti pada tabel 1 dan tabel 2. untuk fuse link

tipe K dan tabel 3 dan tabel 4 untuk fuse link tipe T

Untuk memperoleh kerja yang selektif dapat dipergunakan sederetan fuse link dengan

nilai arus pengenal yang disarankan (prefered continues rating) yaitu 6 - 10 – 15 – 25

– 40 – 65 – 100 – 140 dan 200 amper., nilai arus pengenal kontinyu 8 – 12 – 20 – 30

– 50 – dan 80 amper merupakan nilai arus pengenal yang tidak disarankan (non

prefered countinues rating).sebagai standar intermediate.

Nilai-nilai arus pengenal fuse ini disediakan dengan maksud agar setiap nilai arus

penganal fuse link yang disarankan dapat diproteksi oleh nilai arus pengenal fuse link

yang disarankan dengan nilai arus pengenal yang lebih besar dan setiap nilai arus

pengenal fuse link yang tidak disarankan akan diproteksi oleh nilai arus pengenal fuse

link yang tidak di sarankan dengan nilai arus pengenal yang lebih besar dalam

beberapa kasus kerja selektif dapat juga diperoleh antara fuse link yang disarankan

dengan fuse link yang tidak disarankan

27

Nilai arus pengenal fuse link di bawah 6 amper : 1, 2 dan 3 sudah distandarisasi, nilai-

nilai arus pengenal yang rendah ini tidak dimaksudkan untuk berkordinasi satu

dengan yang lain namun koordinasi lebih baik dengan nilai arus pengenal 6 ampere

atau diatasnya

Karakteristik kerja fuse link fuse cutout type K , T dan H masing masing dapat

dilihat pada gambar 5 , gambar 6 dan pada gambar 7 seperti berikut :

28

Gambar 2.5 Kurva Karakteristik Arus – Waktu Fuse link tipe K ( kerja cepat )

Gambar 2.6 Fuse link tipe T (kerja lebih lambat)

29

Kurva Leleh Minimum

Kurva Leleh Maksimum

Gambar 2.7 Fuse link tipe H ( Tahan Surja )

30

Kurva Leleh Minimum

Kurva Leleh Maksimum

Dari kedua Karakteristik kerja fuse ini masing-masing memiliki

Kurva waktu leleh minimum ( minimum melting time )

Yaitu kurva yang menunjukkan waktu yang dibutuhkan

mulai dari saat terjadinya arus lebih sampai dengan mulai

meleburnya pelebur untuk harga arus tertentu.

Waktu busur

Waktu antara saat timbulnya busur permulaan sampai saat

pemadaman

Kurva waktu pembebasan maksimum ( maximum clearing

time )

Yaitu kurva yang menunjukkan waktu yang dibutuhkan dari

saat terjadinya arus lebih sampai dengan padamnya bunga

api untuk harga arus tertentu.

A. Ketersediaan Tipe Dan Angka Pengenal Fuse Link

Seiring dengan perubahan teknologi dan kebutuhan dalam peningkatan mutu

pelayanan tenaga listrik.beragam tipe dan angka pengenal fuse cutout letupan

(expulsion) yang diproduksi dan dijual dipasaran pada masa kini. Salah satu

perusahaan pembuat fuse link menyediakan beberapa tipe yang diantaranya adalah

tipe K, T, H, N, D, S untuk sistim distribusi dengan tegangan sampai 27 kV dan tipe

EK, ET dan EH untuk sistem distribusi dengan tegangan sampai 38 kV dengan

pengenal seperti terlihat pada tabel 5.

31

Tabel 2.5

Ketersediaan tipe dan rating fuse link yang diproduksi pabrik

2.2.4 Standar PLN : SPLN 64 1985

Untuk keperluan peningkatan efisiensi dan tingkat keandalan pelayanan sistem di

PT PLN (Persero), jenis,tipe dan karakteristik perlu dipilih Fuse Cut out yang

sesuai dengan sistem dan kondisi yang ada di lingkungan PT PLN (Persero)

sebagai perusahaan yang mengelola distribusi tenaga listrik. Untuk keperluan ini

PLN merumuskan kebijaksanaanya dalam standar PLN : SPLN 64 : 1985

32

Arus kontinyu yang di ijinkan Jenis waktu

Arus Pengenal ( % Pengenal ) kerja( A )

H( Tahan Surja )

D - Timah(Tahan Surja )

K – Timah( Cepat )

K – Perak( Cepat )

N – Timah( Cepat )

T – Timah( Lambat )

S – Tembaga( Sangat Lambat )

EK( Cepat )

ET( Lambat )

EH(Sangat Lambat) 1,2,3,5 100 Sangat lambat 13 s/d 22

6 s/d 100 150 Lambat 10 s/d 13.1

6 s/d 100 150 Cepat 6 s/d 8.1

3 s/d 200 150 Sangat lambat 15 s/d 20

1 s/d 200 150 Lambat 10 s/d 13.1

5 s/d 200 100 Cepat 6 s/d 11

6 s/d 100 100 Cepat 6 s/d 8,1

1 s/d 200 150 Cepat 6 s/d 8,1

1-1,5-2-3-4-5-7-10-15-20 100 Sangat lambat 7 s/d 46

Tipe Fuse LinkRasio Kecepatan

Kerja

1-2-3-5-8 100 Sangat lambat 6 s/d 18

mengenai Petunjuk dan Penggunaan Pelebur Pada Sistem Tegangan

Menengahdengan spesifikasinya adalah sebagai berikut:

2.2.4.1 Ketentuan Umum

Frekwensi kerja : 50 Hz

Tegangan pengenal : 20 kV, 24 kV untuk sistim 20 KV 3

fasa dengan netral ditanahkan

Tingkat isolasi pengenal :

- Tegangan ketahanan impulse : polaritas positif dan

negatif

Antara kutub - tanah dan kutub – kutub ( TID )

125 kV (puncak)

Antara jarak isolasi dari rumah fuse 60 kV (efektif

)

- Tegangan ketahanan sistim 50 Hz ( kering/ basah

selama 1 menit )

Antara kutub - tanah dan kutub – kutub ( TID ) 50

kV (efektif)

Antara jarak isolasi dari rumah fuse 60 kV (efektif

)

Kondisi standar suhu, tekanan dan kelembaban 20 0 C, 760

mmHg dan 11 g /m3 Air

Suhu : suhu udara maksimum 40 0 C suhu udara rata-rata 24

jam maks 37 0 C

33

Arus pengenal dalam amper dan arus pemutusan dalam kilo

amper : fuse link

Arus pengenal dan arus pemutusan pengenal fuse link dipilih dari seri R10 Bagi

jenis pembatas arus dalam keadaan khusus bila diperlukan tambahan boleh

diambil dari seri R 20

Seri R 10. : 1 - 1,25 – 1,6 – 2 – 2,5 – 3,15 – 4 – 6,3 – 8 dan

kelipatan 10 nya

Seri R 20 : 1 – 1,12 – 1,25 – 1,4 – 1,6 – 1,8 – 2 – 2,24 –

2,5 – 2,8 – 3.15 – 3,55 – 4 – 4,5 – 5 – 5,6 – 6,3 – 7,1- 8 – 9

dan kelipatan 10 nya

Batas kenaikan suhu

Fuse link dan rumah fuse (fuse support) harus dapat dilewati

arus pengenalnya secara terus menerus tanpa melewati batas

kenaikan suhunya seperti tertera pada tabel 4

Untuk pasangan luar tekanan angin tidak melebihi 700 N / m 2

Udara sekitar tidak tercemar oleh debu, asap, gas korosif, gas

mudah terbakar uap atau garam

Ketinggian dari permukaan laut tidak melebihi 1000 m

2.2.4.2 Spesifikasi Fuse Cutout Jenis Letupan ( Expulsion Fuse )

2.2.4.2.1 Pengenal fuse

Tegangan pengenal : 24 KV

Arus pengenal fuse dalam amper

Seri R 10. ( A ) :

34

1 - 1,25 – 1,6 – 2 – 2,5 – 3,15 – 4 – 6,3 – 8 dan

kelipatan 10 nya

Seri R 20. ( A ) :

1 – 1,12 – 1,25 – 1,4 – 1,6 – 1,8 – 2 – 2,24 – 2,5 –

2,8 – 3.15 – 3,55 – 4 – 4,5 – 5 – 5,6 – 6,3 – 7,1- 8

– 9 dan kelipatan 10 nya

Kemampuan pemutusan pengenal dalam kilo

ampere

Seri R 10. ( kA ) :

1 - 1,25 – 1,6 – 2 – 2,5 – 3,15 – 4 – 6,3 – 8 dan

kelipatan 10 nya

Seri R 20. ( kA ) :

1 – 1,12 – 1,25 – 1,4 – 1,6 – 1,8 – 2 – 2,24 – 2,5 –

2,8 – 3.15 – 3,55 – 4 – 4,5 – 5 – 5,6 – 6,3 – 7,1- 8


Frequensi pengenal : 50 Hz

2.2.4.3 Pengenal rumah fuse ( Fuse Support )


Arus maksimum pengenal :

Nilai-nilai standar dari arus pengenal rumah fuse

adalah :

50 A, 100 A, 200A, 400A.

35

Tingkat isolasi pengenal

o Tegangan Ketahanan Impulse : Polaritas

positif dan negatif

Antara kutub - tanah dan kutub – kutub ( TID )

125 kV (puncak)

Antara jarak isolasi dari rumah fuse 145 kV

( puncak )

o Tegangan Ketahanan sitim 50 Hz ( kering /

basah selama 1 menit )

Antara kutub - tanah dan kutub – kutub ( TID ) 50

kV (puncak)

Antara jarak isolasi dari rumah pelebur 60 kV

( efektif )

2.2.4.4 Pengenal pemikul batang pelebur ( fuse holder )


Arus maksimum

Seri R 10. ( A ) :

1 - 1,25 – 1,6 – 2 – 2,5 – 3,15 – 4 – 6,3 – 8 dan

kelipatan 10 nya

Seri R 20. ( A ) :

1 – 1,12 – 1,25 – 1,4 – 1,6 – 1,8 – 2 – 2,24 – 2,5 –

2,8 – 3.15 – 3,55 – 4 – 4,5 – 5 – 5,6 – 6,3 – 7,1- 8


36

Kemampuan pemutusan pengenal dalam KA

Seri R 10. ( kA ) :

1 - 1,25 – 1,6 – 2 – 2,5 – 3,15 – 4 – 6,3 – 8 dan

kelipatan 10 nya

Seri R 20. ( kA ) :

1 – 1,12 – 1,25 – 1,4 – 1,6 – 1,8 – 2 – 2,24 – 2,5 –

2,8 – 3.15 – 3,55 – 4 – 4,5 – 5 – 5,6 – 6,3 – 7,1- 8


2.2.4.4.1 Pengenal fuse link

Arus pengenal

Seri R 10. ( A ) :

1 - 1,25 – 1,6 – 2 – 2,5 – 3,15 – 4 – 6,3 – 8 dan

kelipatan 10 nya

Seri R 20. ( A ) :

1 – 1,12 – 1,25 – 1,4 – 1,6 – 1,8 – 2 – 2,24 – 2,5 –

2,8 – 3.15 – 3,55 – 4 – 4,5 – 5 – 5,6 – 6,3 – 7,1- 8


Tegangan maksimum : 24 kV

2.2.4.2.2 Karakteristik pelebur

2.2.4.2.2.1 Batas kenaikan suhu

Anak dan rumah pelebur ( Fuse link dan Fuse holder ) harus dapat dilewati arus

pengenalnya secara terus menerus tanpa melewati batas kenaikan suhunya seperti

tertera pada tabel Batas Suhu dan Kenaikan Suhu berbagai komponen.

37

Kelas pelebur jenis letupan dibagi dalam dua kelas yaitu :

1. Fuse letupan (expulsion ) kelas 1 dipergunakan untuk proteksi sekelompok trafo

berkapasitas besar

2. Fuse letupan (eexpulsion ) kelas 2 dipergunakan untuk proteksi trafo-trafo kecil

untuk proteksi kapasitor atau untuk keperluan seksionalisasi jaringan distribusi

tegangan menengah dengan saluran udara.

2.2.4.2.3 Karakteristik waktu–arus fuse link

Pabrik harus menyediakan kurva-kurva yang diperoleh dari pengujian jenis

karakteristik waktu sesuai yang ditentukan pada publikasi IEC 282-2 1974 .

2.2.4.2.3.1 Konstruksi

Pelebur yang dipilih pada umumnya tipe buka-jatuh (drop out) dimana tabung,

fuse holder dan fuse linknya akan jatuh dan menggantung bila fuse linknya telah

bekerja (putus).

Pembukaan tanpa pemadaman dapat dilakukan dengan tambahan alat kerja kerja

keadaan bertegangan yang dilengkapi dengan alat pemadam busur.

2.2.5 Pemasangan FCO

FCO pada jaringan distribusi tegangan menengah biasanya dipergunakan pada

saluran saluran percabangan untuk mengamankan saluran percabngan dari adanya

gangguan hubung singkat dan untuk mengamankan sistim dari gangguan hubung

singkat pada trafo distribusi .

Konstruksi Pemasangan dari Fuse Cut Out ini dapat dilihat seperti gambar

gambar berikut:

38

Gambar 2.8 bagian bagian dari konstruksi FCO

A.

Porcelain insulator with higher Creepage

distance and greater insulation

properties. G.

Crank shaft support / lower housing

in Brass.

B.Upper eye bolt connector in Tin plated

brass. H. Trigger in stainless steel.

C.Upper contact - silver plated ETP

Copper.I.

Stainless steel spring provides

toggle action for fuse link ejector.

D.

Galvanized steel hooks for load break

tools & guiding the fuse tube during

closure.

J.Lower eye bolt connector in Tin

plated Brass.

E.

Fuse tube holder coated with UV

resistant paint, impervious to water &

constructed in Epoxy resin with special

arc quenching liner.

K. Crank shaft.

39

http://www.asiatic-india.com/PIC2.HTML

F.Lower contact in ETP grade copper duly

silver plated.L. Galvanized mounting Brackets.

Gambar 2.9 Pemasangan FCO untuk Proteksi Saluran

40

Gambar 2.10 Pelepasan / Pemasukan Fuse Holder FCO Dengan Load Buster

41

Gambar 2.11 Load Buster alat untuk membuka Holder Cut Out pada kondisi berbeban dengan peredam busur api.

2.2.5.1 Cara Pemilihan Arus Pengenal ( Rating ) Fuse Link FCO

2.2.5.2 Pemilihan Arus Pengenal Fuse link FCO untuk Proteksi Percabangan

Pemilihan arus pengenal (Rating) fuse link Cut Out ( FCO ) untuk saluran cabang

sangat penting untuk dilakukan dengan sebaik baiknya dalam rangka koordinasi

sistem untuk memperoleh penampilan sistem yang optimal dengan harapan target

perusahaan dalam pencapaian kepuasan pelanggan dan peningkatan penjualan KWh

dengan mengecilkan tingkat SAIDI dan SAIFI di harapkan dapat terpenuhi.

Salah satu metode pemutusan arus hubung singkat permanen (persistant) yang efektif

adalah dengan memasang fuse pada tiap tiap percabangan atau anak cabangnya ( sub

branch ).

Kesalahan dalam menentukan pilihan rating fuse link tentu akan memupus harapan

perusahaan. Sering kerjanya (Trip) PMT Penyulang di Gardu Induk oleh karena

42

sering terjadi gangguan di saluran saluran cabang atau terutama saluran saluran anak

cabang perlu dipertimbangkan untuk penempatan FCO yang sesuai dengan

kebutuhan.

Salah satu yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan arus pengenal FCO untuk

proteksi saluran cabang atau saluran anak cabang adalah besarnya nilai arus beban

maksimum yang akan atau dapat mengalir pada saluran cabang atau anak cabang

yang dimaksud.

Sesuai dengan Standard kemampuan dari fuse link Cut out (FCO) yang diproduksi

oleh sejumlah pabrik yang telah dikemukakan di fuse cut out dan pada pemilihan arus

pengenal fuse link FCO. Untuk menentukan arus pengenal (rating) fuse link yang

dipilih dapat dilakukan sebagai berikut :

- Pilih fuse link Cut Out ( FCO ) yang sesuai dengan standar

dalam hal ini PLN dalam SPLN 64 :1985 menentukan

pilihan type K T dan H

- Bagilah Arus beban maksimum yang sudah ditentukan

dengan kemampuan arus kontinue fuse link

- Koordinasi yang sebaik baiknya dengan alat proteksi yang

lain (PMT, PBO dan Fuse Cut out ) baik yang berada di

sisi sebelah hulu (sumber) dan sebelah hilirnya (beban)

- Perhatikan Batas ketahanan penghantar terhadap arus

hubung singkat

- Perhatikan pula kemampuan pemutusan dari Fuse Cut Out

khususnya bagi FCO yang terpasang dekat dengan sumber

tenaga

Dengan demikian fuse link cutout yang dipilih selain harus tahan terhadap arus

beban, juga harus bisa dikoordinasikan dengan alat proteksi yang lain dan

43

mempunyai kemampuan pemutusan terhadap arus hubung singkat yang mungkin

terjadi dan dapat melindungi penghantar yang diamankan dari kerusakan akibat arus

lebih.

Pemilihan rating arus fuse link yang benar adalah tidak akan lebur atau terjadi

kerusakan oleh gangguan sesaat (no-persistant) yang terjadi disebelah hilirnya karena

recloser yang akan membuka rangkaian dengan operasi instantaneous tanpa

memutuskan fuse link Pada saat gangguan tetap fuse link pertama pada sebelah

sumberdari gangguan akan melebur dan membuka rangkaian setelah operasi recloser.

2.2.6 Koordinasi Proteksi Antar Fuse Cut-0ut

Penggunaan fuse link yang benar membutuhkan sejumlah informasi tentang

karakteristik sistim dan karakteristik peralatan yang akan diproteksi seperti yang telah

dituliskan mengenai dasar pemilihan fuse link dengan definisi : Bila dua atau lebih

fuse link atau alat proteksi lain digunakan pada suatu sistim alat proteksi yang paling

dekat dengan titik gangguan dari arah sumber disebut peralatan pemproteksi dan yang

paling dekat selanjutnya disebut : backup atau diproteksiseperti digambarkan pada

gambar 12 dibawah ini

Salah satu aturan yang sangat penting dalam aturan penggunaan fuse link adalah

Clearing time maksimum dari fuse link pemroteksi tidak lebih dari 75 % waktu leleh

minimum dari fuse link diproteksi.

44

Gambar 2. 12 Koordinasi Fuse Dengan Fuse

Prinsip ini untuk menjamin Fuse link pemroteksi akan memutuskan dan

menghilangkan gangguan sebelum fuse link diproteksi rusak. Aturan lain yang harus

dipegang adalah arus beban pada suatu titik pemakaian semestinya tidak lebih besar

dari kapasitas arus kontinyu yang dimiliki fuse link nya. Apabila arus melebihi

kapasitasnya maka semestinya fuse link akan mengalami pemanasan lebih, membuat

pemutusan dan rangkaian menjadi terpisah dari sistem Kapasitas arus kontinue fuse

link rata–rata adalah 150 % dari arus pengenalnya untuk fuse link type K dan type T

dengan elemen pelebur dari timah dan 100% untuk fuse link tipe H, N dan type K

perak seperti terlihat pada tabel 5 pada SPLN 64 : 85 Kemampuan hantararus terus

menerus pelebur ( FCO ) jenis letupan ( expulsion) tipe T (lambat) dan tipe K (cepat)

ditetapkan sebagai berikut :

1.5 kali arus pengenalnya, bagi pelebur dengan arus pengenal

6.3 A sampai dengan 100 A.

1.3 kali arus pengenalnya bagi pelebur dengan arus pengenal

125 A sampai dengan 160 A

Sama dengan nilai arus pengenalnya bagi pelebur dengan arus

pengenal 200 A

Pelebur ltupan tipe H sama dengan arus pengenalnya

Pelebur jenis Pembatas Arus ( limmiting Current) atau disebut

MV Fuse ( Power Fuse) sama dengan arus pengenalnya

Kemampuan hantararus terus menerus dari pelebur harus sama

atau lebih besar dari arus beban maksimum terus menerus yang

akan melewatinya

Koordinasi operasi suatu proteksi dengan proteksi lain penting untuk dilasanakan

untuk menjaga hal yang tidak diinginkan misalnya adanya pemutusan yang tidak di

inginkan demikian juga koordinasi operasi proteksi fuse cut out dimana prinsipnya

adalah : Memberi kesempatan pada fuse pemroteksi (protecting) pada sisi beban yang

berada di depan terdekat dari titik gangguan untuk bekerja sepenuhnya (memutus

45

rampung) terlebih dahulu sebelum fuse sebelah hulu (sisi sumber) yang diproteksi

bertindak sebagai cadangannya mulai bekerja.

Untuk memenuhi koordinasi hendaknya dipilih waktu leleh arus pengenal yang

memiliki kerenggangan waktu minimum 25 % antara waktu pemutusan maksimum

Fuse pemroteksi pada sisi terdekat dengan gangguan dengan waktu leleh minimum

pelebur yang diproteksi atau dengan kata lain waktu pemutusan maksimum dari fuse

pemroteksi hendaknya tidak melebihi 75 % dari minimum fuse yang diproteksi

Untuk pelaksanaan koordinasi dapat dilakukan dengan menggunakan tabel 6 dan

tabel 7 dan 8 seperti berikut

Tabel 2.7Koordinasi Proteksi Antara Fuse Cutout

46

Tabel 2.6Koordinasi Proteksi Antara Fuse Cutout

Fuse link tipe T Koordinasi dengan Fuse Link Tipe T

47

Tabel 2. 8

Koordinasi Fuse link tipe H dengan tipe K dan tipe K dengan K

48

2.2.5.3 Pemilihan Arus pengenal ( Rating ) fuse link FCO untuk Proteksi

Dilihat dari karakteristik waktu –arusnya proteksi trafo dibatasi dua garis kerja yaitu

:

a.Garis batas ketahanan pelebur yang merupakan batas ketahanan pelebur dimana

pelebur FCO tidak boleh bekerja pada beban lebih yang masih dan harus dapat

ditahan oleh trafo tersebut yaitu :

- Beban lebih ( Beban Maksimum )

- Arus Beban Peralaihan ( Cold Load pick up )

- Hubung singkat JTR

- Arus Masuk Awal ( Inrush ) trafo

- Arus asutan motor

b.Garis Batas Ketahanan Trafo yang merupakan batas ketahanan trafo dimana

pelebur ( FCO ) harus sudah bekerja / melebur gangguanh yang dapat melebihi batas

tersebut adalah hubung singkat pada sisi primeratau sekunder trafo

c.Garis batas ketahanan pelebur bagi trafo distribusi umum ditentukan oleh titik titik

berikut :

2 x In selama 100 detik ............beban lebih

3 x In selama 10 detik ............Arus beban peralihan

6 x In selama 1 detik ........... Arus beban peralihan

12 x In selama 0.1 detik .......Arus Inrush trafo

25 x In selama 0.01 detik .........Arus Inrush trafo

Bila Beban Trafo berupa motor listrik maka :

3 x In selama 100 detik .........Arus beban peralihan

49

6 x In selama 10 detik ........ Arus beban peralihan

11 x In selama 1 detik .........Arus Inrush trafo

c.Ketahanan Pelebur terhadap surja kilat

Bagi trafo trafo berdaya kecil dibawah 100 KVApemilihan pelebur harus

memperhatikan ketahanan terhadap arus surja kilat :

-minimum 74 A selama 0.01 detik untuk surja kilat

2 KA

-minimum 370 A selama 0.01 detik untuk surja kilat

10 KA

d.Garis batas ketahanan trafo ditentukan oleh kondisi sebagai berikut :

2 x In selama 300 detik …...beban lebih, arus Hs JTR

4.75 x In selama 60 detik .....beban lebih, arus Hs JTR

6.7 x In selama 30 detik ....... beban lebih, arus Hs JTR

11.3 x In selama 10 detik ....Beban lebih, arus Hs JTR

25 x In selama 2 detik ......Hubung singkat pada traf

50

Tabel 2.9

Rekomendasi arus pengenal pelebur 24 kv

51

Tabel 2.10

Rekomendasi pemilihan arus pengenal pelebur 24kv jenis letupan(publikasi iec 282-2 (1970) /

nema) di sisi primer berikut pelebur jenis letupan publikasi iec 269-2 (1973) di sisi sekunder

(230/400 v) yang merupakan pasangan yang diselaraskan sebagai pengaman trafo distribusi

52

Tabel 2. 11

Rekomendasi pemilihan arus pengenal anak pelebur 24 kv, jenis pembatasan arus,

rujukan plubikasi iec 282-1(1974), vde dan ute (perancis) di sisi prier 20 kv, berikut

pelebur jenis pembatasan arus rujukan iec 269-2 (1973) di sisi sekunder (230/400 v) yang

diselaraskan sebagai pengaman trafo distribusi.

Catatan : pemilihan nilai maksimum pelebur sekunder perlu

di kombinasikan dengan nilai maksium pelebur

primer

53

yadi bab 2

Documents