Senin, 24 Oktober 2011

Sistem pengaman Distribusi Tenaga Listrik

1-1. Pengaman Sistem Distribusi

Jaringan distribusi berfungsi menyalurkan tenaga listrik dari pusat beban ke pihak pelanggan melalui jaringan listrik tegangan menengah dan tegangan rendah. Karena fungsinya tersebut maka keandalan menjadi faktor sangat penting, untuk itu jaringan distribusi dilengkapi dengan pengaman.
Ada tiga fungsi sistem pengaman, yaitu untuk:

a)Mencegah atau membatasi kerusakan pada jaringan beserta peralatannya,
b)Menjaga keselamatan umum akibat gangguan listrik, dan
c)Meningkatkan kelangsungan atau kontinyuitas pelayanan kepada pelanggan.

Sistem pengaman yang baik harus mampu:

a)Melakukan koordinasi dengan sistem TT (GI/transmisi/pembangkit),
b)Mengamankan peralatan dari kerusakan dan gangguan,
c)Membatasi kemungkinan terjadinya kecelakaan,
d)Secepatnya dapat membebaskan pemadaman karena gangguan,
e)Membatasi daerah yang mengalami pemadaman, dan
f)Mengurangi frekuensi pemutusan tetap (permanen) karena gangguan.
Di samping itu, setiap sistem atau alat pengaman harus mempunyai kepekaan, kecermatan dan kecepatan bereaksi yang baik.

1-1-1. Kepekaan (sensitivitas)
Suatu pengaman bertugas mengamankan suatu alat atau bagian tertentu dari sistem tenaga listrik, alat atau bagian sistem yang termasuk dalam jangkauan pengamanannya atau merupakan ‘daerah pengamanan’. Salah satu tugas suatu pengaman adalah mendeteksi adanya gangguan yang terjadi pada daerah pengamanannya dan harus memiliki kepekaan untuk mendeteksi gangguan tersebut dengan rangsangan minimum, dan bila perlu men-trip-kan pemutus tenaga (pelebur) untuk memisahkan bagian sistem yang terganggu dengan bagian sistem yang sehat.

1-1-2. Kecermatan (Selektivitas)

Selektivitas dari pengaman adalah suatu kualitas kecermatan pemilihan dalam mengadakan pengaman bagian yang terbuka dari suatu sistem, oleh karena terjadinya gangguan sekecil mungkin jika dapat tercapai maka pengaman demikian disebut pengaman yang selektif.
Pengaman hanya akan bekerja selama kondisi tidak normal atau gangguan yang terjadi di daerah pengamanannya dan tidak akan bekerja pada kondisi normal atau pada keadaan gangguan yang terjadi di luar daerah pengamannya. Gambar 1-1 memperlihatkan bahwa daerah-daerah yang berdekatan selalu saling menutupi bagian (overlap) hal ini

memang perlu, karena jika tidak maka ada daerah yang dibiarkan tanpa pengaman atau disebut juga daerah mati (dead zone) jika terjadi gangguan di daerah overlap ini, maka mungkin kedua pengaman dari daerah bersangkutan sama-sama bekerja.
Kadang-kadang daerah pengamanan suatu pengaman sengaja dibuat overlap dengan daerah pengaman seksi berikutnya, dengan maksud untuk memberi pengaman cadangan pada seksi berikutnya. Jadi daerah sendiri pengaman ini bertugas sebagai pengaman utama, sedangkan di seksi berikutnya bertugas sebagai pengaman cadangan dan untuk mendapatkan selektivitas maka pengaman diberi penundaan waktu (time delay). Jadi selektivitas dapat diperoleh dengan dua cara, yaitu:
a)Pembagian atas daerah-daerah pengaman
b)Koordinasi dengan peningkatan waktu (time grading).

1-1-3. Keandalan (reliability)

Dalam keadaan normal pengaman tidak bekerja selama berbulan-bulan atau bahkan bertahun-tahun suatu pengaman tidak perlu bekerja, tetapi pengaman bila diperlukan harus dan pasti bekerja, sebab jika gagal bekerja dapat mengakibatkan kerusakan yang lebih parah pada peralatan yang diamankan, atau mengakibatkan bekerjanya pengaman lain, sehingga daerah itu mengalami pemadaman yang lebih luas (black out). Pengaman itu tidak boleh salah kerja (mistrip), sebab dapat mengakibatkan pemutusan-pemutusan yang tidak perlu dan pemadaman yang tidak semestinya.
Susunan alat-alat pengaman itu harus dapat diandalkan, baik pengaman itu sendiri maupun alat-alat lainnya serta hubungan-hubungannya. Keandalan pengaman tergantung kepada desain, pengerjaan (workman ship) dan perawatannya. Untuk beberapa pengaman tidak harus bekerja, tetapi harus pasti dapat bekerja bila sewaktu-waktu diperlukan. Oleh karena itu, pengujian secara periodik perlu sekali dilakukan khususnya rele + PMT. Hal ini dimaksudkan untuk:

a)Mengetahui apakah pengaman masih dapat bekerja sebagaimana mestinya
b)Mengetahui penyimpangan-penyimpangan karakteristik yang selanjutnya untuk

mengadakan koreksi penyetelan
c)Membandingkan hasil-hasil pengujian sebelumnya, agar diketahui proses memburuknya rele pengaman alat bantunya sehingga dapat direncanakan perbaikan dan penggantinya.
Hasil pengujian periodik dan catatan bekerjanya rele sebagai akibat gangguan sangat bermanfaat untuk mengadakan evaluasi dan analisa pengaman pada sistem tenaga listrik.

1-1-4. Kecepatan bereaksi
Makin cepat pengaman bekerja, tidak hanya dapat memperkecil kerusakan akibat gangguan, tetapi juga dapat memperkecil kemungkinan meluasnya akibat-akibat yang timbul oleh gangguan. Oleh karena itu, pada umumnya dikehendaki waktu kerja pengaman yang secepat mungkin.
Ada kalanya demi untuk terciptanya selektivitas dikehendaki adanya penundaan waktu (time delay), tetapi secara keseluruhan tetap dikehendaki penundaan waktu itu secepat mungkin. Di samping itu, harus diteliti pula apakah penundaan waktu itu tidak membahayakan bagian yang terganggu dan peralatan yang dilalui gangguan. Jika membahayakan, maka harus dicari jenis pengaman yang lain yang dapat memberi selektivitas yang baik dengan waktu yang lebih cepat.

1-2. Pentanahan Tegangan Menengah

Menurut fungsi pentanahan, sistem pentanahan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu (a) pentanahan sistem (pentanahan netral) dan (b) pentanahan umum (pentanahan peralatan). Pentanahan sistem berfungsi untuk: (1) peralatan/saluran dari bahaya kerusakan yang diakibatkan gangguan fasa ke tanah, (2) peralatan/saluran dari bahaya kerusakan yang diakibatkan tegangan lebih, (3) makhluk hidup terhadap tegangan langkah (step voltage), serta untuk kebutuhan proteksi jaringan.
Sedangkan pentanahan umum berfungsi untuk melindungi: (1) makhluk hidup terhadap tegangan sentuh dan (2) peralatan dari tegangan lebih.
Dengan pentanahan tersebut diperoleh arus gangguan tanah yang besarnya bergantung pada impedansi pentanahan sedemikian rupa sehingga alat-alat pengaman dapat bekerja selektif tetapi tidak merusak peralatan di titik gangguan.
Bagian yang diketanahkan adalah titik netral sisi TM trafo utama/gardu induk (pentanahan bertahanan) dan kawat netral sepanjang jaringan TM (pentanahan langsung).
Ada tiga macam pentanahan pada JTM, yaitu

1-2-1. Pentanahan netral dengan tahanan tinggi

Pentanahan dengan tahanan tinggi dimaksudkan untuk memperoleh hasil optimum dengan mengutamakan keselamatan umum sehingga lebih layak memasuki daerah perkotaan dengan SUTM. Untuk jaringan 3 fasa hubungan bintang dengan kawat tahanan pentanahan 500 Ohm (pola I) di pasang titik netral sisi TM trafo utama,
maka besar arus gangguan yang dijinkan adalah:
Ikt = 25 ampere
di mana:
Xico = Reaktansi kapasitif urutan nol dari jaringan
Ikt = Arus kawat tanah
Terjadinya busur listrik masih tetap dapat dicegah. Karena besar arus tanah lebih sangat kecil maka kerusakan peralatan pada titik gangguan sangat berkurang (hampir tidak ada). Bila diinginkan pelayanan dapat dipertahankan sekalipun masih ada gangguan tanah menjadi keuntungan yang diperoleh pada sistem yang tidak ditanahkan. Tetapi pada umumnya pada sistem tegangan di atas 13,2 kV, operasi yang demikian tidak diperbolehkan, dengan demikian pengaman harus dilengkapi dengan rute arus tanah.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar