Pengaman Terhadap Tegangan Lebih

Pengaman Terhadap Tegangan Lebih

 Dalam  keadaan operasi, suatu sistem  tenaga sering mengalami gangguan yang dapat mengakibatkan teputusnya pelayanan daya ke pelanggan. Gangguan tersebut lebih sering terjadi pada jaringan distribusi. Terjadinya gangguan disebabkan oleh peningkatan tegangan pada hantaran distribusi, yang dikenal dengan tegangan lebih,  yang besar tegangan itu melampaui  tingkat ketahanan isolasi dari hantaran distribusi. Dengan demikian terjadi hubung singkat antar kawat-kawat fasa ke tanah yang dapat menyebabkan PMT membuka.

Tegangan lebih ini antara lain ditimbulkan oleh:

a.     Sambaran petir pada hantaran distribusi, baik merupakan sambaran langsung atau tidak langsung.

b.     Surja hubung

Oleh sebab itu, kebutuhan tingkat ketahanan isolasi dari suatu sistem tenaga ditentukan oleh tegangan lebih akibat sambaran petir (tegangan lebih atmosfir) dan tegangan lebih akibat transien pada waktu switching.

a)  Tegangan Lebih Atmosfir

Tegangan lebih ini muncul pada JTM karena sambaran petir baik langsung (jarang terjadi) maupun sambaran tidak langsung (sering terjadi), misalnya petir menyambar pohon atau benda lain yang lebih tinggi dari JTM lain menginduksi ke JTM yang berada di sekitar lokasi sambaran petir. Tegangan lebih atmosfir ini berkisar 345 kV.

b)  Tegangan Lebih Hubung

Kondisi  dalam jaringan listrik dibedakan  menjadi dua, yaitu keadaan stasioner (misalnya keadaan masa kerja suatu jaringan) dan keadaan sementara atau proses menuju keseimbangan (transien), yang timbul pada  waktu  switching  atau  memutus  arus.    Proses  transien  adalah peralihan dari kondisi stasioner I ke kondisi stasioner II yang hampir selalu menyebabkan osilasi tegangan dan arus, dan oleh karena itu menimbulkan peningkatan tegangan.

Karena adanya  tahanan dalam jaringan, maka tegangan lebih diredam dan sesudah beberapa waktu tertentu tegangan itu menghilang. Dalam Gambar 1-13 digambarkan kondisi stasioner I dan II. Pada kondisi I, generator memberikan daya melalui suatu penghantar, transformator diteruskan ke pemakai. Fenomena itu tidak hanya merupakan penghantaran daya dari pembangkit ke pemakai melalui penghantar, melainkan dalam distribusi daya itu juga terdapat medan magnet yang mengelilingi penghantar-penghantar dan medan listrik antara penghantar-penghantar sendiri dan antara penghantar-penghantar dengan tanah. Medan magnet dan medan listrik itu mengandung energi berpulsa sebesar harga rata-rata frekuensi jaringan. Selama kondisi stasioner I energi dari pembangkit itu disimpan pada transformator, penghantar dan pemakai.

Sesudah membuka sakelar S (keadaan II) generator itu tidak menyerahkan daya lagi kepada pemakai, tetapi generator tetap memberi energi medan listrik pada penghantar, walaupun energi itu hanya sedikit. Proses keseimbangan itu membawa keadaan energi antara kondisi stasioner yang masing-masing mempunyai muatan-muatan energi yang berbeda.