Download Studi Pengaruh Beban Lebih Terhadap Kinerja Transformator Daya 150 Kv Pada Gi Batu Besar Pt.pln Batam PDF

TitleStudi Pengaruh Beban Lebih Terhadap Kinerja Transformator Daya 150 Kv Pada Gi Batu Besar Pt.pln Batam
File Size397.4 KB
Total Pages13
Document Text Contents
Page 1

mailto:[email protected]
mailto:[email protected]

Page 2

yang sering terjadi pada transformator di gardu

induk Batu Besar, dengan kapasitas transformator

30 MVA dan pembebanan 110% serta beban yang

semakin meningkat setiap hari, PT. PLN Batam

dituntut harus melakukan penambahan jumlah

transformator. Hal ini bertujuan untuk

menghindari transformator dari gangguan-

gangguan yang terjadi. Selain itu juga perlu

melakukan pengaturan pembebanan ulang.



II. TRANSFORMATOR DAYA

Transformator adalah suatu alat listrik statis yang

dipergunakan untuk mengubah tegangan bolak-

balik menjadi lebih tinggi atau lebih rendah dan

digunakan untuk memindahkan energi dari suatu

rangkaian listrik ke rangkaian lainnya tanpa

merubah frekuensi. Transformator disebut

peralatan statis karena tidak ada bagian yang

bergerak atau berputar, tidak seperti motor atau

generator.

Dalam bentuknya yang paling sederhana,

transformator terdiri atas dua kumparan dan satu

induktansi mutual. Dua kumparan tersebut terdiri

dari kumparan primer dan kumparan sekunder.

Kumparan primer adalah kumparan yang

menerima daya dan dinyatakan sebagai terminal

masukan dan kumparan sekunder adalah

kumparan yang melepas daya dan dinyatakan

sebagai terminal keluaran. Kedua kumparan

dibelit pada suatu inti yang terdiri atas material

magnetik berlaminasi. [1]

Secara sederhana transformator dapat

dibagi menjadi tiga bagian, yaitu lilitan primer,

lilitan sekunder dan inti besi. Lilitan primer

merupakan bagian transformator yang terhubung

dengan sumber energi (catu daya). Lilitan

sekunder merupakan bagian transformator yang

terhubung dengan rangkaian beban. Sedangkan

inti besi merupakan bagian transformator yang

bertujuan untuk mengarahkan keseluruhan fluks

magnet yang dihasilkan oleh lilitan primer agar

masuk ke lilitan sekunder. [2]

















Gambar 1. Arus bolak-balik mengelilingi inti besi

Arus yang mengalir pada belitan primer akan

menginduksi inti besi transformator sehingga di

dalam inti besi akan mengalir fluks magnet dan

fluks magnet ini akan menginduksi belitan

sekunder sehingga pada ujung belitan sekunder

akan terdapat beda potensial.



II.1 Bagian Transformator dan Fungsinya

a. Bagian Utama

1. Inti Besi

Inti besi (electromagnetic circuit) digunakan

sebagai media jalannya flux yang timbul

akibat induksi arus bolak balik pada kumparan

yang mengelilingi inti besi sehingga dapat

menginduksi kembali ke kumparan yang lain.

Dibentuk dari lempengan – lempengan besi

tipis berisolasi yang disusun sedemikian rupa.

[3]

2. Kumparan Transformator

Kumparan transformator adalah beberapa

lilitan kawat berisolasi yang membentuk suatu

kumparan atau gulungan. Kumparan tersebut

terdiri dari kumparan primer dan kumparan

Page 6

5. Relai Thermis (Thermal Relay)

Untuk mengetahui suhu operasi dan

indikasi ketidaknormalan suhu operasi

pada transformator digunakan relai

thermal. Relai thermal ini terdiri dari

sensor suhu berupa thermocouple, pipa

kapiler dan meter penunjukan. [3]

6. Arrester

Penangkal petir (arrester) adalah proteksi

bagi peralatan listrik terhadap tegangan

lebih yang disebabkan oleh petir. Alat ini

berfungsi untuk melakukan arus kilat ke

sistem pentanahan sehingga tidak

menimbulkan tegangan lebih yang

merusak isolasi peralatan listrik. [7] Agar

tidak mengganggu aliran sistem, maka

pada keadaan normal arrester berlaku

sebagai konduktor yang tahanannya relatif

rendah. Akibatnya arrester dapat

melakukan arus yang tinggi ke tanah dan

setelah surya hilang, arrester dengan cepat

kembali menjadi isolasi.



II.2 Gangguan pada Transformator

Dalam sistem tenaga listrik, gangguan

didefinisikan sebagai terjadinya suatu kerusakan

dalam penyaluran daya listrik yang menyebabkan

aliran arus listrik lebih besar dari aliran arus yang

seharusnya.

Secara umum, gangguan pada transformator

dibagi menjadi dua jenis yaitu gangguan internal

dan gangguan eksternal. Gangguan internal adalah

gangguan yang berasal dari transformator itu

sendiri sedangkan gangguan eksternal adalah

gangguan yang berasal dari luar transformator dan

dapat terjadi kapan saja dengan waktu yang tidak

dapat ditentukan. Gangguan internal dibagi

menjadi dua jenis, yaitu gangguan incipien dan

gangguan elektris. Gangguan incipien yaitu

gangguan yang dimulai oleh suatu gangguan kecil

dan tidak berarti namun secara lambat akan

menimbulkan kerusakan. Gangguan ini akan

dideteksi oleh relai pengaman mekanis seperti

relai bucholz, relai jansen dan relai sudden

pressure. Gangguan elektris yaitu gangguan

elektris yang dideteksi oleh relai proteksi utama

transformator.

a. Gangguan Internal

Gangguan yang termasuk dalam gangguan

internal adalah :

1. Terjadinya busur api (arc) yang kecil dan

pemanasan lokal yang disebabkan oleh :

 Cara penyambungan konduktor yang tidak

baik

 Kontak-kontak listrik yang tidak baik

 Kerusakan isolasi antara inti baut

2. Gangguan pada sistem pendingin

Pada umumnya banyak transformator

menggunakan minyak transformator

sebagai isolasi sekaligus merupakan bahan

pendingin. Dan kenyataannya adalah ketika

terjadi gangguan di dalam transformator

tersebut, maka di dalam minyak itu akan

timbul sejumlah gas.

3. Arus sirkulasi pada transformator yang

bekerja paralel

b. Gangguan Eksternal

Gangguan yang termasuk dalam gangguan

eksternal adalah :

1. Hubung Singkat Luar (External Short

Circuit)

Hubung singkat ini terjadi di luar

transformator, seperti di bus, di penyulang

Page 7

(feeder) dan di sistem yang merupakan

sumber bagi transformator tersebut.

2. Beban Lebih (Overload)

Transformator daya akan bekerja secara

kontinyu apabila transformator tersebut

berada pada beban nominalnya. Namun

apabila beban yang dilayani lebih besar dari

100%, maka transformator tersebut akan

mendapat pemanasan lebih dan hal ini akan

mempersingkat umur isolasi transformator

keadaan beban lebih berbeda dengan arus

lebih. Pada beban lebih, besar arus hanya

kira-kira 10% di atas nominal dan dapat

diputuskan setelah berlangsung beberapa

puluh menit. Sedangkan pada arus lebih,

besar arus mencapai beberapa kali arus

nominal dan harus diputuskan secepat

mungkin. [7]

3. Gelombang surja

Surja petir adalah gejala tegangan lebih

transien yang disebabkan oleh sambaran

petir. Pada saluran transmisi performa petir

menjadi salah satu faktor dominan dalam

perancangan menara dan saluran transmisi.



II.3 Sistem Proteksi Transformator

Sistem proteksi bertujuan untuk

mengidentifikasi gangguan dan memisahkan

bagian yang terganggu dari bagian lain yang

masih normal sekaligus mengamankan bagian

yang masih normal tersebut dari kerusakan atau

kerugian yang lebih besar.

5 syarat yang harus dimiliki oleh sistem

kelistrikan, yaitu : [1] [10]

1. Selektifitas

Sistem proteksi harus dapat memilih bagian

sistem yang harus diisolir apabila relai

proteksi mendeteksi gangguan. Bagian yang

dipisahkan dari sistem yang normal adalah

bagian yang terganggu saja.

2. Keandalan (reliable)

Suatu sistem proteksi dikatakan handal jika

dapat bekerja dengan baik dan benar pada

berbagai kondisi sistem. Keandalan sistem

proteksi dibagi atas dua unsur yaitu

kemampuan relai yang selalu bekerja dengan

baik pada kondisi abnormal dan kemampuan

relai untuk tidak bekerja pada kondisi normal.

3. Kecepatan Kerja

Tujuan terpenting dari sistem proteksi adalah

memisahkan bagian yang terkena gangguan

dari sistem yang normal dengan cepat agar

tidak menimbulkan kerugian yang lebih besar.

Sistem proteksi harus memiliki tingkat

kecepatan yang tinggi agar meningkatkan

mutu pelayanan, keamanan manusia,peralatan

dan stabilitas operasi.

4. Sensitifitas

Sensitifitas adalah kepekaan relai proteksi

terhadap segala macam gangguan dengan tepat

yakni gangguan yang terjadi di daerah

perlindungannya.

5. Ekonomis dan sederhana.

Sistem proteksi yang digunakan hendaknya

ekonomis dengan tidak mengesampingkan

fungsi dan keandalannya.

Relai proteksi adalah suatu piranti baik

elektrik maupun magnetik yang dirancang

untuk mendeteksi suatu kondisi

ketidaknormalan yang tidak diinginkan terjadi

pada peralatan sistem tenaga listrik. Jika

terjadi ketidaknormalan pada sistem tenaga

listrik, maka secara otomatis relai proteksi

akan memberikan sinyal atau perintah untuk

Page 12

terhubung dengan pembangkit juga tidak

mengalami trip.



V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perhitungan dan analisis data

yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :

1. Dari hasil perhitungan gangguan yang

terjadi pada transformator 1 di gardu induk

Batu Besar, gangguan yang terjadi sangat

berpengaruh terhadap kinerja OCR.

Semakin besar nilai gangguan yang terjadi,

OCR akan bekerja semakin cepat.

Sebaliknya, semakin kecil nilai gangguan

yang terjadi, OCR akan bekerja semakin

lama. Hal ini dapat dilihat dari nilai arus

gangguan yang terjadi pada transformator

yaitu sebesar 130.59 A. Nilai ini

merupakan nilai yang sangat kecil, maka

OCR pun akan bekerja dalam waktu yang

sangat lama terhitung dari gangguan

terjadi yaitu 3 menit 25 detik.

2. Berdasarkan data rekap gangguan pada

gardu induk Batu Besar, PT. Bright PLN

Batam, jumlah transformator sudah

termasuk kurang. Dengan beban yang

semakin meningkat setiap harinya

menuntut adanya penambahan jumlah

transformator pada gardu induk Batu

Besar. Karena hal ini sangat

membahayakan keselamatan sistem tenaga

listrik yang ada di gardu induk Batu Besar

dan kenyamanan konsumen juga akan

berkurang. Selain dengan melakukan

penambahan jumlah transformator,

pengaturan ulang terhadap transformator

tersebut juga sangat perlu dilakukan.

3. Relai yang digunakan di gardu induk Batu

Besar merupakan relai yang telah

memenuhi standar dari sebuah peralatan

proteksi. Sesering apapun dan sebesar

apapun gangguan yang terjadi, relai tetap

dapat bekerja dengan baik.



VI. SARAN

1. Penelitian ini masih menggunakan alat manual

yaitu kalkulator dan software manual yaitu

Microsoft Excel 2010. Sebaiknya penelitian

selanjutnya menggunakan Matlab.

2. Untuk penelitian selanjutnya, disarankan dapat

membahas mengenai gangguan beban lebih dan

arus lebih pada saluran transmisi 150 kV dan

saluran distribusi 20 kV dan melakukan

perbandingan terhadap gangguan yang sama di

saluran yang berbeda untuk dapat lebih

mengetahui seberapa besar perbandingan

gangguan yang terjadi pada saluran tersebut.

2. Diharapkan penelitian selanjutnya dapat

membahas mengenai besarnya kerugian

ekonomis yang dialami oleh PLN.



DAFTAR PUSTAKA

1. M. Yusuf Mappeasse, Riana T. Mangesa,
Iwan Suhardi, (2007). Studi Sistem

Proteksi Transformator Daya Gardu Induk

150 kV Tello PT. PLN (Persero) Wilayah

Sulseltrabar. Jurnal Media Elektrik,

Volume 2, Nomor 2, Desember 2007.

2. Hardityo, R. (2007/2008). Deteksi dan
Analisis Indikasi Kegagalan

Trannsformator dengan Metode Analisis

Gas Terlarut. Departemen Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Indonesia .

3. PT. PLN (Persero). (2009). Himpunan
Buku Petunjuk Batasan Operasi dan

Pemeliharaan Peralatan Penyaluran

Tenaga Listrik. Transformator Tenaga,

(No. Dokumen : 1-22 / HARLUR -

PST/2009). Jakarta Selatan.

Similer Documents