Laporan Praktikum Sistem Tenaga Listrik (1).docx

Laporan Praktikum Sistem Tenaga Listrik

PENGOPERASIAN KUBIKEL 20 KV

Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Sistem Tenaga Listrik Semester Ganjl Tahun Akademik 2017/2018 Dosen Pembina : Ahmad Hermawan, ST., MT Oleh : Fortunatus Yosantonino SP

1531120112

D3 TL 3E

POLITEKNIK NEGERI MALANG JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK MALANG 2017/2018

I.

TUJUAN PERCOBAAN 1. 2. 3. 4.

II.

Mengerti dan memahami fungsi, operasi dan konstruksi dari switchgear tegangan menengah. Mengerti dan memahami nameplate sebuah switchgear tegangan menengah. Dapat mengoperasikan Kubikel 20 kV. Dapat memelihara Kubikel 20 kV.

TEORI DASAR 2.1

Pengertian Kubikel 20 kV. Kubikel 20 kV adalah komponen peralatan – peralatan untuk memutuskan dan menghubungkan, pengukuran tegangan, arus, maupun daya, peralatan proteksi, dan kontrol yang terpasang pada ruang tertutup. Yang berfungsi sebagai pembagi, penyalur, pengukur, pengontrol, dan proteksi sistem penyaluran tenaga listrik. Disebut kubikel karena peralatan – peralatan tersebut dikemas plat blok berbentuk almari dengan pintu di bagian depan yang bisa dibuka dan ditutup menurut standar operasi yang diminta. Kubikel 20 kV / Switchgear 20 kV ini berisi peralatan – peralatan : a. b. c. d. e. f. g. h. i. j.

Busbar Circuit Breaker (CB) Load Breaker Switch (LBS) Disconnecting Switch (DS) atau Switch (S) Earthing Switch (ES) Current Transformer (CT) Potential Transformer (PT) Peralatan ukur (Voltmeter, Amperemeter, kWh meter, ) Relay Proteksi Interlocking Control

Dikatakan Kubikel 20 kV atau Switchgear 20 kV, karena peralatan – peralatan tersebut bekerja pada tegangan nominal antar phasa 20 kV, yang termasuk kategori tegangan menengah adalah (> 1kV hingga 20 kV). Kubikel 20 kV ini banyak digunakan di : 1. Gardu distribusi 20 kV pada jaringan distribusi 20 kV di PLN atau industry berskala besar yang memiliki jaringan distribusi sendiri. 2. Kubikel gardu distribusi yang banyak terpasang di beberapa tempat antara lain yang berdekatan dengan konsumen, gedung perkantoran, hotel, maupun industry menengah.

2.2

Fungsi Kubikel TM/20 kV 1. Tempat operasi switching ON-OFF bagi jaringan distribusi (radial, loop, spindle). 2. Tempat operasi switching ON-OFF terhadap trafo distribusi. 3. Tempat distribusi switching ON-OFF bagi motor-motor TM (dengan tegangan nominal lebih rendah 3,3 s/d 12 kV).

2.3

Persyaratan Kubikel 20 kV a. Konstruksi 1. Kuat/kokoh. 2. Jarak hantaran terbuka (antar phasa, phasa-body) tergantung dari jenis penyekatnya (udara, minyak,gas). 3. Sambungan/terminating sesuai SOP. b. Elektrik 1. Tegangan (tegangan kerja mas., tegangan impuls). 2. Kekuatan tahanan isolasi (TID). 3. Arus (arus nominal, arus hubung singkat). c. Operasional 1. Urutan kerja peralatan switching (DS, LBS, SB, ES) 2. Relay proteksi 3. Sistem interlocking.

2.4

Pengujian kubikel 20 kV Pengujian peralatan kubikel 20 kV meliputi : a. Ketahanan isolasi b. Komponen-komponen seperti CB, LBS, DS, busbar, harus mempunyai standar isolasi yang sesuai dengan ketetapan PLN. Pengujian tegangan tinggi DC dan AC meliputi : a. b. c. d.

Pengujian/pengukuran ratio CT dan PT. Pengujian operasional peralatan switching (urutan kerja, sistem interlocking, kerja relay proteksi). Pengujian kontinuiti (kabel-kabel penghubung ke peralatan, Kabel kontrol, kabel instrumen

III. PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1. 2. 3.

Megger (Insulation Tester) Alat inject current (pengukuran relay proteksi) Sarung tangan 20 kV

IV. PROSEDUR PERCOBAAN 1.

Pengujian ketahanan isolasi a. Periksa kubikel 20 kV harus dalam keadaan tidak bertegangan dan tidak berbeban. b. Cara pengoperasian OFF kubikel 20 kV : Posisikan CB dalam keadaan OFF/0 Posisikan LBS dalam keadaan OFF/0 Posisikan DS dalam keadaan OFF/0 Posisikan ES dalam keadaan ON/I Alat yang akan diukur harus bebas dari tegangan AC ataupun DC atau tegangan induksi, karena tegangan tersebut akan mempengaruhi hasil pengukuran. Megger/Insullation Tester yang digunakan adalah KYORITSU HV INSULATION TESTER.

c.

Prosedur pengukuran : Periksa baterai, apakah dalam kondisi baik. Mechanical zero check pada kondisi megger OFF, jarum penunjuk harus tepat berimpit dengan garis skala. Bila tidak tepat atur pointer zero 10 pada alat ukur (sesuaikan dengan alat ukur yang digunakan). Lakukan electrical zero check .

-

Pasang kabel test ke peralatan yang diukur. Pilih tegangan ukur melalui saklar sesuai dengan tegangan kerja alat yang diukur (10.000 volt). Hidupkan megger (press to test), baca yang terukur pada alat ukur.

d.

Pengukuran Tahanan Isolasi PMT / CB : Keluarkan PMT dari kubikel Laksanakan prosedur pengukuran pada terminal yang akan diukur Pilih tegangan pengukuran

e.

Pengukuran Tahanan Isolasi Busbar/Rel : Keluarkan PMT dari kubikel Lepas PT bila terpasang Laksanakan prosedur pengukuran pada terminal yang akan diukur Pilih tegangan pengukuran

V.

DATA PERCOBAAN 1.

Pengujian Tahanan Isolasi PMT/CB Terminal yang diukur R – Ground S – Ground T – Ground R–R S–S T–T R–S S–T T-R

Tegangan ukur

Hasil Pengukuran (G Ω)

Keterangan

200 100 100

PMT masuk PMT masuk PMT masuk PMT keluar PMT keluar PMT keluar PMT masuk PMT masuk PMT masuk

10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt Tabel 5.1

2.

Pengujian Tahanan Isolasi Busbar/Rel Terminal yang diukur R – Ground S – Ground T – Ground R–S S–T T-R

Tegangan ukur 10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt 10.000 volt Tabel 5.2

Hasil Pengukuran (G Ω) 400 < 400 400 400 < 400 400

VI. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 1.

Dari table 5.1 dan 5.2, apakah ada nilai pengukuran yang menunjuk ke angka nol ? jika tidak, apakah arti nol tersebut ? Jawab : Tidak, insulation tester menujuk ke 400 GΩ. Pada saat pengukuran tahanan isolasi dengan alat insulation tester, beban semua wajib dilepas. Sehingga tahanan yang terukur pada insulation tester bukan tahanan beban, melainkan tahanan isolasi dari PMT dan Busbar yang diukur. Jika pengukuran menunjuk 0Ω, maka tahanan isolasi alat tersebut sangat buruk (ada kebocoran tahanan isolasi) atau isolasi tersebut putus.

2.

Dari table 5.1 dan 5.2, apakah ada nilai pengukuran yang menunjuk ke angka tak hingga ? Jika ada sebutkan dan apakah arti nilai tak hingga tersebut ? Jawab : Tidak ada, insulation tester maksimal menujuk ke 400 GΩ. Arti nilai tak hingga pada insulation tester yaitu tahanan isolasi pada PMT/Busbar yang diukur menunjuk indikator tak hingga (∞). Apabila menunjuk tak hingga, kebocoran isolasi pada PMT dan Busbar tersebut sangat kecil atau hampir tidak ada. Karena dengan anggapan tak hingga disini adalah angka yang lebih besar dari 400 GΩ.

VII. PERTANYAAN 1.

Apakah arti penting peralatan K3 pada saat melakukan pemeliharaan kubikel 20 kV ? Jawab : Peralatan K3 sangat penting untuk mencegah tersalurnya tegangan sentuh pada manusia yang disebabkan dari body kubikel atau pada percobaan ini insulation tester yang meng-inject tegangan 10000V. Sehingga, alat K3 sangat diperlukan pada pemeliharaan kubikel 20kV. Contoh alat K3 yang digunakan pada percobaan kemarin yaitu : sarung tangan safety.

2.

Sebutkan peralatan K3 yang harus tersedia bila akan melakukan pemeliharaan kubikel 20 kV ? Jawab : 1. 2. 3. 4.

3.

Sarung tangan safety Sepatu safety Helm safety Kacamata safety

Jelaskan item-item nameplate dari kubikel 20 kV ! Jawab : a.

Nameplate Circuit Breaker

Keterangan Merk

: Merlin Gerin

SF1

: Pemadam busur api CB

U

: Tegangan Kerja

Uw

: Tegangan Impuls, standart BIL.

Isc

: Kemampuan CB untuk menahan arus short circuit.

In

: Arus nominal CB

f

: Frekuensi CB

P SF6

: Tekanan SF6

b.

Nameplate CT

Keterangan 50/5

50 Hz

: CT ini dapat menurunkan arus dari 50 A menjadi 5A : Frekuensi CT

Terminal 2S1 dan 2S2 : Untuk Proteksi Terminal 1S1 dan 1S2 : Untuk Metering

c.

Nameplate Fuse Keterangan Merk

: Merlin Gerin

Solefuse In

: Arus nominal 6,3 A

Un

: Tegangan Kerja 12/24 kV

IEC 282-1 : Sesuai standart IEC 282-1 yang mengatur tentang “high voltage fuse-links” IEC 787 : Sesuai Standart IEC 787 yang mengatur tentang “Application guide for the selection of fuse-links of high-voltage fuse-links for transformer circuit applications”

d. Nameplate Kubikel Incoming Keterangan INCOMING : Kubikel sisi incoming Un

: Tegangan kerja

Uw

: Impuls withshand voltage (Tegangan Impuls)

Ith

: Arus thermal pengenal

In

: Arus nominal kubikel

50/60Hz

: Frekuensi

e. Nameplate Kubikel Metering Keterangan METERING : Kubikel sisi metering Un

: Tegangan kerja

Uw

: Impuls withshand voltage (Tegangan Impuls)

Ith

: Arus thermal pengenal

In

: Arus nominal kubikel

50/60Hz

: Frekuensi

f. Nameplate Kubikel Outgoing Keterangan OUTGOING : Kubikel sisi outgoing Type DM1-A : DM1-A adalah isolasi tunggal Unit sirkuit pemutus (CB) dengan pemutus tetap,biasanya digunakan pada incoming dan Outgoing. Un

: Tegangan kerja

Uw

: Impuls withshand voltage (Tegangan Impuls)

Ith

: Arus thermal pengenal

In

: Arus nominal kubikel

50/60Hz

: Frekuensi

Setting Relay Proteksi

VIII. KESIMPULAN Dalam menghidupkan kubikel maka pastikan ES (Grounding) dalam posisi OFF (0), kemudian On kan DS (Posisi 1), Lalu ON kan LBS (Posisi 1) dan ON kan CB (Posisi 1). Untuk mematikan, maka lepas CB atau OFF kan CB (Posisi 0), Lalu OFF kan LBS dan lanjut meng-offkan DS (Posisi 0). Dan yang terakhir adalah meng-ON kan ES/Grounding (Posisi 1). Apabila Grounding sudah dalam posisi ON maka agar lebih aman lepas CO (Cut Out) dan grounding sistem semuanya. Dalam pengukuran tahanan isolasi CB dan Busbar didapatkan hasil 400 GΩ = 40.000 MΩ, menandakan bahwa isolasi alat sangat baik karena standart minimal tahanan isolasi untuk kubikel 20 KV adalah 25 MΩ. Dalam pengujian setting relay GFR dengan cara memisalkan gangguan yang berasal dari inject current. Setting awal relay GFR adalah 0,4 A. Ketika di inject current 0,8 A , Circuit Breaker Trip. Karena Circuit Breaker Trip menandakan GFR bekerja atau mampu memerintahkan CB untuk Trip. Sehingga pada percobaan ini dapat dibuktikan bahwa GFR masih kondisi baik atau normal. Selain itu hal ini membuktikan bahwa arus hubung singkat dapat menyebabkan ketidak seimbangan arus pada tiap fasa dan menyebabkan GFR bekerja untuk men-tripkan CB. Pada pengukuran tahanan isolasi maupun inject current diharuskan operator memakai perlengkapan K3, minimal sarung tangan safety dan sepatu safety. Hal ini dilakukan demi keselamatan dan keamanan, karena tegangan alat ukur mencapai 10.000 V dan dapat menyebabkan tegangan sentuh karena ujung alat ukur berbahan konduktor.