Laporan-observasi-jaringan Distribusi Ft-.docx

LAPORAN PRAKTIKUM OBSERVASI JARINGAN DISTRIBUSI FT UNY Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Praktik Teknik Transmis dan Distribusi Dosen Pembimbing : Dr.Zamtinah,M.Pd.

Disusun Oleh : WAHYU KRISTIANTO 15501241032

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2018

A. TUJUAN Setelah melaksanakan observasi diharapkan mahasiswa dapat : 1. Mengamati jaringan distribusi tegangan menengah di FT UNY. 2. Mengetahui komponen-komponen dalam jaringan distribusi tegangan menengah di FT UNY. 3. Mengidentifikasi Sistem Saluran Distribusi di Fakultas Teknik UNY. 4. Mengidentifikasi komponen-komponen utama dan pendukung dalam Sistem Saluran Distribusi. 5. Memahami fungsi dari masing-masing komponen Sistem Ditribusi pada saluran Distribusi FT UNY. 6. Mengidentifikasi konstruksi dan bentuk tiang pada saluran distribusi di FT UNY.

B. DASAR TEORI Sistem tenaga listrik membutuhkan keseimbangan yang terus menerus, energi pada penggerak awal dengan beban listriknya agar dapat beroperasi dengan stabil. Beban listrik terus bervariasi seperti misalnya beban penerangan, peralatan listrik, atau motor-motor listrik. Perubahan sebuah beban mungkin relative kecil dibandingkan sistem tenaga listrik secara keseluruhan tetapi setiap kali beban bertambah atau berkurang harus diikuti dengan perubahan daya pada penggerak awal generator. Jika daya mekanik pada poros penggerak awal tidak dengan segera menyesuaikan dengan besarnya beban listrik maka frekuensi dan tegangan akan bergeser dari posisi normal. Keadaan yang lebih buruk dapat terjadi apabila ada pada sistem seperti pada saluaran kontinuitas pelayanan daya pada sebagian atau bahkan ke seluruh konsumen.

Metoda yang dipakai untuk menganalisa keseimbangan beban salah satunya dengan menghitung nilai losses dan drop voltage pada penghantar jaringan distribusi, diambil perhitungan jatuh tegangan dan rugi-rugi tegangan sehingga mendapatkan nilai losses dan VD dari jumlah trafo yang terpasang pada saluran. Dengan diketahuinya hasil perhitungan maka dapat digambarkan untuk keseimbangan beban antar fase yang berbeban agar beban tiap fase setidaknya seimbang.

Sistem Distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga listrik. Sistem distribusi ini berguna untuk menyalurkan tenaga listrik dari sumber daya listrik besar (Bulk Power Source) sampai konsumen. Jadi fungsi distribusi tenaga listrik adalah;

1) Pembagian atau penyaluran tenaga listrik ke beberapa tempat (pelanggan) 2) Merupakan sub sistem tenaga listrik yang langsung berhubungan dengan pelanggan

Karena catu daya pada pusat-pusat beban (pelanggan) dilayani langsun melalui jaringan distribusi. Tenaga listrik yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik besar dengan tegangan dari 11 kV sampai 24 kV dinaikkan tegangannya oleh gardu induk dengan transformator penaik tegangan menjadi 70 kV ,154 kV, 220 kV atau 500 kV kemudian disalurkan melalui saluran transmisi. Tujuan menaikkan tegangan ialah untuk memperkecil kerugian dayalistrik pada saluran transmisi, dimana dalam hal ini kerugian daya adalah sebanding dengan kuadrat arus yang mengalir (I2.R). Dengan daya yang sama bila nilai tegangannya diperbesar, maka arus yang mengalir semakin kecil sehingga kerugian daya juga akan kecil pula. Dari saluran transmisi, tegangan diturunkan lagi menjadi 20 kV dengan transformator penurun tegangan pada gardu induk distribusi, kemudian dengan sistem tegangan tersebut penyaluran tenaga listrik dilakukan oleh saluran distribusi primer. Dari saluran distribusi primer inilah gardu-gardu distribusi mengambil tegangan untuk diturunkan tegangannya dengan trafo distribusi menjadi sistem tegangan rendah, yaitu 220/380 Volt . Selanjutnya disalurkan oleh saluran distribusi sekunder ke konsumen-konsumen. Dengan ini jelas bahwa sistem distribusi merupakan bagian yang penting dalam sistem tenaga listrik secara keseluruhan. Pada sistem penyaluran daya jarak jauh, selalu digunakan tegangan setinggi mungkin, dengan menggunakan trafo-trafo step-up. Nilai tegangan yang sangat tinggi ini (HV,UHV,EHV) menimbulkan beberapa konsekuensi antara lain: berbahaya bagi lingkungan dan mahalnya harga perlengkapanperlengkapannya, selain menjadi tidak cocok dengan nilai tegangan yang dibutuhkan pada sisi beban. Maka, pada daerah-daerah pusat beban tegangan saluran yang tinggi ini diturunkan kembali dengan menggunakan trafo-trafo step-down. Akibatnya, bila ditinjau nilai tegangannya, maka mulai dari titik sumber hingga di titik beban, terdapat bagian-bagian saluran yang memiliki nilai tegangan berbeda-beda.

C. HASIL PENGAMATAN 1) Gardu Distribusi

Gardu listrik pada dasarnya adalah rangkaian dari suatu perlengkapan hubung bagi ; a. PHB tegangan menengah; b. PHB tegangan rendah

Masing-masing dilengkapi gawai-gawai kendali dengan komponen proteksinya. Jenisjenis gardu listrik atau gardu distribusi didesain berdasarkan maksud dan tujuan penggunaannya sesuai dengan peraturan Pemda setempat, yaitu:

1. Gardu Distribusi konstruksi beton (Gardu Beton); 2. Gardu Distribusi konstruksi metal clad (Gardu besi); 3. Gardu Distribusi tipe tiang portal, dan Distribusi tipe tiang cantol (Gardu Tiang); 4. Gardu Distribusi mobil tipe kios, dan Gardu Distribusi mobil tipe trailer (Gardu Mobil).

Komponen-komponen gardu : a. PHB sisi tegangan rendah; b. PHB pemisah saklar daya); c. PHB pengaman transformator); d. PHB sisi tegangan rendah; e. Pengaman tegangan rendah; f. Sistem pembumian; g. alat-alat indikator.

Instalasi perlengkapan hubung bagi tegangan rendah berupa PHB TR atau rak TR terdiri atas 3 bagian, yaitu : 1. Sirkit masuk + sakelar; 2. Rel pembagi; 3. Sirkit keluar + pengaman lebur maksimum 8 sirkit.

2) Transformator Transformator tenaga adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya. Dalam operasi penyaluran tenaga listrik transformator dapat dikatakan sebagai jantung dari transmisi dan distribusi. Dalam kondisi ini suatu transformator diharapkan dapat beroperasi secara maksimal (kalau bisa terus menerus tanpa berhenti). Mengingat kerja keras dari suatu transformator seperti itu maka cara pemeliharaan juga dituntut sebaik mungkin. Oleh karena it transformator harus dipelihara dengan menggunakan sistem dan peralatan yang benar, baik dan tepat. Untuk itu regu pemeliharaan harus mengetahui bagianbagian transformator dan bagian-bagian mana yang perlu diawasi melebihi bagian yang lainnya. Berdasarkan tegangan operasinya dapat dibedakan menjadi transformator 500/150 kV dan 150/70 kV biasa disebut Interbus Transformator (IBT). Transformator 150/20 kV dan 70/20 kV disebut juga trafo distribusi. Titik netral transformator ditanahkan sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengamanan / proteksi, sebagai contoh transformator 150/70 kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV dan transformator 70/20 kV ditanahkan dengan tahanan rendah atau tahanan tinggi atau langsung di sisi netral 20 kV nya.

Transformator dapat dibagi menurut fungsi / pemakaian seperti:  Transformator Mesin (Pembangkit )  Transformator Gardu Induk  Transformator Distribusi

Transformator dapat juga dibagi menurut Kapasitas dan Tegangan seperti:  Transformator besar  Transformator sedang  Transformator kecil

Konstruksi Bagian-bagian Transformator

Transformator terdiri dari : a. Bagian Utama 1. Inti besi Berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempenga besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh Eddy Current.

4. Bushing Hubungan antara kumparan trafo ke jaringan luar melalui sebuah bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan tangki trafo.

5. Tangki Konservator Pada umumnya bagian-bagian dari trafo yang terendam minyak trafo berada (ditempatkan) dalam tangki. Untuk menampung pemuaian minyak trafo, tangki dilengkapi dengan konservator.

b. Peralatan Bantu. 1. Tap Changer Tap changer adalah alat perubah perbandingan transformasi untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder yang lebih baik (diinginkan) dari tegangan jaringan /primer yang berubah-ubah. Tap

changer yang hanya bisa beroperasi untuk memindahkan tap transformator dalam keadaan transformator tidak berbeban disebut “Off Load Tap Changer” dan hanya dapat dioperasikan manual.

Tap changer yang dapat beroperasi untuk memindahkan tap transformator, dalam keadaan transformator berbeban disebut “On Load Tap Changer” dan dapat dioperasikan secara manual atau otomatis. Untuk memenuhi kualitas tegangan pelayanan sesuai kebutuhan konsumen (PLN Distribusi), tegangan keluaran (sekunder) transformator harus dapat dirubah sesuai keinginan. Untuk memenuhi hal tersebut, maka pada salah satu atau pada kedua sisi belitan transformator dibuat tap (penyadap) untuk merubah perbandingan transformasi (rasio) trafo.

Ada dua cara kerja tap changer: 1. Mengubah tap dalam keadaan trafo tanpa beban. 2. Mengubah tap dalam keadaan trafo berbeban (On Load Tap Changer / OLTC)

Transformator yang terpasang di gardu induk pada umumnya menggunakan tap changer yang dapat dioperasikan dalam keadaan trafo berbeban dan dipasang di sisi primer. Sedangkan transformator penaik tegangan di pembangkit atau pada trafo kapasitas kecil, umumnya menggunakan tap changer yang dioperasikan hanya pada saat trafotenaga tanpa beban.

OLTC terdiri dari : 1. Selector Switch, 2. diverter switch, dan 3. transisi resistor.

Untuk mengisolasi dari bodi trafo (tanah) dan meredam panas pada saat proses perpindahan tap, maka OLTC direndam di dalam minyak isolasi yang biasanya terpisah dengan minyak isolasi utama trafo (ada beberapa trafo yang compartemennya menjadi satu dengan main tank). Karena pada proses perpindahan hubungan tap di dalam minyak terjadi fenomena elektris, mekanis, kimia dan panas, maka minyak isolasi OLTC kualitasnya akan cepat menurun. tergantung dari jumlah kerjanya dan adanya kelainan di dalam OLTC.

2. Alat pernapasan (Dehydrating Breather) Karena pengaruh naik turunnya beban transformator maupun suhu udara luar, maka suhu minyak pun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak keluar dari tangki, sebaliknya apabila suhu minyak turun, minyak menyusut maka udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan transformator.

b. Peralatan Proteksi

1. Rele Bucholz Rele bucholz adalah alat/rele untuk mendeteksi dan mengamankan terhadap gangguan di dalam transformator yang menimbulkan gas. Gas yang timbul diakibatkan oleh karena : a) Hubung singkat antar lilitan /dalam phasa b) Hubung singkat antar phasa c) Hubung singkat antar phasa ke tanah d) Busur api listrik antar laminasi e) Busur api listrik karena kontak yang kurang baik

2. Pengaman tekanan lebih (Explosive Membrane) / Bursting Plate Alat ini berupa membrane yang dibuat dari kaca, plastik, tembaga atau katup berpegas, berfungsi sebagai pengaman tangki transformato terhadap kenaikan tekanan gas yang timbul di dalam tangki (yang akan pecah pada tekanan tertentu) dan kekuatannya lebih rendah dari kekuatan tangki transformator.

4. Rele pengaman tangki

3) Tiang Listrik Tiang listrik untuk SUTM biasanya terdiri dari tiang tunggal, kecuali untuk gardu tiang memakai tiang ganda. Pemasangan tiang biasanya dipasang di tepi jalan baik jalan raya maupun gang. Pemasangan tiang dapat dikurangi dengan pemakaian sistem saluran bawah tanah pada sistem distribusi. Tiang listrik biasanya berupa pipa makin ke atas makin kecil diameternya, jadi tiang bawah mempunyai diameter besar. Tiang besi berangsur-angsur diganti dengan tiang beton. Perencanaan material dan ukuran tiang listrik ditentukan oleh faktor-faktor mekanis seperti momen, kecepatan angin, kekuatan tanah, besar beban penghantar, kekuatan tiang dansebagainya. Jenis tiang listrik menurut kegunaanya : o Tiang awal / akhir o Tiang penyangga o

Tiang sudut

o

Tiang Peregang / tiang tarik

o

Tiang Topang

4) Cross Arm / Traves Cross Arm (Lengan Tiang)/ Travers Cross Arm dipakai untuk menjaga penghantar dan peralatan yang perlu dipasang diatas tiang. Material Cross Arm terbuat dari besi. Cross Arm dipasang pada tiang. Pemasangan dapat dengan memasang klem-klem, disekrup dengan baut dan mur secara langsung. Pada Cross Arm dipasang baut-baut penyangga isolator dan peralatan lainnya, biasanya Cross Arm ini dibor terlebihdahulu untuk membuat lubang-lubang baut. Dalam bahasa lapangannya pada pln yaitu bracket.

5) Isolator a. Isolator Tumpu Isolator adalah alat untuk mengisolasi penghantar dari tiang listrik atau Cross Arm (bracket). Jenis-jenis isolator yang digunakan biasanya dipakai untuk SUTM adalah isolator tumpu.

b. Isolator Tarik Isolator tarik biasanya dipasang di tiang tarik atau akhir dan isolator tumpu biasanya dipasang pada tiang penyangga. Isolator tarik/hang tarik juga berfungsi pengencang dan penahan kabel.

6) HASIL PENGAMATAN Sistem distribusi Merupakan subsistem tersendiri yang terdiri dari : Pusat Pengatur (Distribution Control Center, DCC), saluran tegangan menengah (6kV dan 20kV, yang juga biasa disebut tegangan distribusi primer) yang merupakan saluran udara atau kabel tanah, gardu distribusi tegangan menengah yang terdiri dari panel-panel pengatur tegangan menengah dan trafo sampai dengan panel-panel distribusi tegangan rendah (380V, 220V) yang menghasilkan tegangan kerja/ tegangan jala-jala untuk industri dan konsumen. Genset yang dimiliki fakultas teknik uny memiliki kapasitas 500 KVA. Genset ini mensuplay gedung di fakultas teknik kecuali kplt dan lptk. Genset berfungsi untuk mengaliri arus listrik jika arus listrik dari PLN mengalami gangguan. Setting genset dapat disetting manual maupun otomatis. Gambar single line diagram genset pada fakultas teknik dapat dilihat pada gambar

Gambar 2. Single line diagram Komponen – komponen dari Ats- Ams genset di FT UNY antara lain: Komponen Kontrol 1.

Relay Relay adalah alat yang dioperasikan dengan listrik yang secara mekanis mengontrol penghubungan rangkaian listrik. Relay adalah bagian yang penting dari banyak sistem kontrol, bermanfaat untuk kontrol jarak jauh dan pengontrolan alat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal kontrol tegangan dan arus rendah.

2. Kontroler Dalam suatu mesin yang diinginkan bekerja secara automatis maka selain sensor dan aktuator dibutuhkan komponen utama yaitu sebuah kontroler. Kontroler merupakan otak dari dari suatu sistem kontrol. Programmable logic controller (PLC) merupakan suatu bentuk khusus pengontrol berbasis - mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi dan untuk mengimplementasikan fungsi-fungsi semisal logika, pewaktuan (timing), pencacahan (counting) dan aritmatika guna mengontrol mesin-mesin dan proses-proses. 3. Fuse : Berfungsi untuk memutuskan saluran apabila terjadi gangguan beban lebih maupun adanya gangguan hubung singkat.

4. PMT : Berfungsi untuk memutuskan saluran secara keseluruhan pada tiap out put. Pemutusan dapat terjadi karena adanya gangguan sehingga secara otomatis PMT akan membuka ataupun secara manual diputuskan karena adanya pemeliharaan jaringan. 5. Tansformator : Berfungsi untuk menurunkan level tegangan sehingga sesuai dengan tegangan kerja yang diinginkan. Daya 630 kVA, tegangan 20KV/400V, dengan tipe pendingin minyak, sambungan star delta.

6. Isolator : Berfungsi untuk melindungi kebocoran arus dari penghantar ke tiang maupun ke penghantar lainnya . 7. Kubikel tegangan menengah, merupakan suatu perlengkapan atau peralatan listrik yang berfungsi sebagai pengendali, penghubung dan pelindung serta membagi tenaga listrik dari sumber tenaga listrik. Kubikel yang digunakan memiliki spesifikasi tegangan ingoing 20kV, tegangan outgoing 380/220V, sistem kontrol Deep Sea Electronics, mesin Perkins. Layout Pembagian Jaringan Tegangan

MDP dan SDP

DOKUMENTASI HASIL PENGAMATAN NO

1.

OBYEK

PENGAMATAN Kontroller

GAMBAR

KETERANGAN

-

2.

Tombol tekan

Digunakan sebagai alat penghubung pemutus

atau rangkaian

kontrol. Memiliki dua kontak, yaitu NC dan NO.

Artinya

sakelar

saat tidak

digunakan satu kontak terhubung

Normally

Close, dan satu kontak lainnya 3.

Selector Switch

Normally

Open. Ketika kontak Digunakan untuk ditekan secara manual memilih. Kerja dari kondisinya berbalik selector switch posisi menjadi NOyaitu dan menyambung NC. rangkaian

sesuai

dengan yang ditunjuk oleh tangkai selector. Banyak sekali type selector switch, tapi biasanya hanya dua type yang sering di gunakan, posisi,

yaitu

2

(ON-

OFF/Start-Stop/0-1, dll) dan 3 posisi (ONOFF-ON/Auto-OffManual,dll)

8.

Kontaktor

Berfungsi

sebagai

penyambung pemutus yang

dan rangkaian adapat

dikendalikan dari jarak jauh.

Pergerakakn

kontak-kontanya terjadi karena adanya gaya elektromaknetik

10.

Current

Memperoleh arus yang

Trandformer (CT)

sebanding dengan arus yang hendak diukur (sisi sekunder 5 A atau 1

A)

dan

memisahkan

untuk sirkuit

dari sistem yang arus nya hendak diukur. Pada ATS-AMF yang dirancang, CT digunakan

yang untuk

memperoleh

arus

pengukuran

dan

pengaman adalah jenis Low Voltage Current Transformer, yaitu CT yang rating rendah.

bekerja

pada

tegangan

11.

Ampere Meter

Ampere

meter

dipasang secara seri dengan elemen listrik. Dan mengukur kuat arus

listrik

dalam

rangkaian tertutup.

D. KESIMPULAN 1. Pada observasi genset FT UNY memiliki daya 500 KVA 2. ATS dan AMS yang dimilki FT UNY dapat dioperasikan secara manual dan otomatis 3. Jaringan distribusi terdiri dari - Jaringan subtransmisi - Gardu induk - Jaringan primer - Trafo distribusi - Jaringan sekunder. Sedangkan bentuk-bentuknya, berupa radial, loop, grid/ring.