Ketika suatu saklar dalam rangkaian listrik dibuka atau ditutup akan terjadi suatu transien hubung. Hal serupa juga akan terjadi pada JTM atau JTT. Kombinasi dari resistansi, induktansi dan kapasitansi pada JTM sedemikian rupa sehingga tegangan lebih surja hubung yang dapat merusak isolasi sistem tidak terjadi. Tetapi tegangan lebih surja hubung dapat terjadi akibat pukulan balik ketika proses membuka atau menutup saklar bangku kapasitor untuk perbaikan faktor daya. Pukulan balik yang terjadi saat membuka atau menutup saklar kapasitor menunjukkan suatu pemakaian yang tidak sempurna dari saklar. Penyelesaian terbaik dari masalah ini adalah mendapatkan saklar bebas pukulan balik dan mencegah tegangan lebih, daripada mencoba mengamankan atau memproteksinya.
Ferro resonansi juga dapat menghasilkan tegangan lebih merusak pada JTM. Tegangan lebih ini tidak benar-benar transien, karena bersiklus dan tetap ada dalam periode panjang. Tegangan lebih dapat terjadi ketika kapasitansi dirangkai secara seri dengan kumparan primer trafo tanpa beban atau berbeban rendah. Hal ini biasanya terjadi ketika proses hubung (switching) sebagai akibat dari suatu pelebur putus atau suatu penghantar JTM putus. Penyelesaian dari masalah ini adalah mengubah hubungan jaringan atau merevisi operasi saklar sehingga tegangan lebih tidak dapat terjadi. Cara ini dapat mengamankan isolasi dari tegangan lebih surja hubung.
1-6-7-4 Pengamanan Terhadap Tegangan Lebih
Pengaman saluran distribusi menurut metode yang lama adalah merupakan pengembangan dari metode yang digunakan pada saluran transmisi. Terdapat beberapa metode pengaman yang digunakan pada metode lama, antara lain kawat tanah, kawat netral dan sela batang.
a) Kawat Tanah (Overhead Statics)
Metode pertama yang digunakan untuk pengaman saluran distribusi adalah kawat tanah. Metode ini biasanya digunakan pada saluran transmisi, yang memerlukan ketahanan impuls isolasi sangat tinggi. Pada jaringan distribusi hal ini tidak mungkin dipenuhi, khususnya pada tempat-tempat peralatan seperti pada transformator atau gardu distribusi. Kriteria utama perencanaan dalam mengevaluasi kawat tanah adalah persoalan back-over ke tanah. Penggunaan kawat tanah memerlukan tahanan pentanahan yang sangat rendah untuk setiap struktur dan ketahanan impuls isolasi yang tinggi. Pada sistem multi grounded Y, kawat netral dihubungkan pada titik dengan tanah, yang selanjutnya mempengaruhi arus petir pada seluruh peralatan pada saluran. Ketika arus petir yang besar terjadi dan mengenai transformator dan peralatannya, hasil kerja kawat btanah ini tidak signifikan dalam mengamankan saluran dan flash over.
b) Kawat Netral
Kawat netral ditempatkan di atas kawat penghantar fasa menggantikan kedudukan kawat tanah, tetapi persoalan yang sama menyangkut back flash over tetap saja terjadi. Hasil riset yang telah dilakukan di Australia menunjukkan bahwa baik kawat tanah (di atas
kawat fasa) maupun kawat netral (di bawah kawat fasa), keduanya meredam sedikit gelombang surja. Kawat netral di atas kawat fasa, ternyata tidak ekonomis atau tidak merupakan metode yang baik untuk melindungi peralatan terhadap sambaran petir.
c) Sela Batang
Latar belakang dari metode pengamanan terhadap tegangan lebih menggunakan sela batang adalah apabila saluran harus flash over, maka dibuat ketahanan impuls dari saluran tinggi dan dibuat pada beberapa titik dari saluran ketahanan impuls isolasi yang lebih rendah, sehingga flash over akan terjadi pada ketahanan impuls isolasi yang lebih rendah tersebut, yaitu melalui sela batang. Untuk hal ini memerlukan beroperasinya pemutus daya (circuit breaker) untuk menghilangkan gangguan 50 Hz tersebut. Dengan adanya PBO berkecepatan tinggi, jenis pengaman ini agak banyak digunakan pada beberapa wilayah di dunia misalnya di Inggris. Ada satu persoalan yang timbul dengan penggunaan metode sela batang ini, yaitu mengontrol jarak sela (gap) karena hal ini sangat menentukan flash over. Jika arus gangguan sangat besar, maka bunga api pada sela batang dapat merusak peralatan di sekitarnya.
1-6-7-5 Pengamanan Saluran
Distribusi Masa Kini
Pada akhir tahun 1960-an telah diadakan studi antara para industriawan IEEE dan General Electric Company. Studi tersebut dilakukan berdasarkan pendekatan Scale-model yang dikenal sebagai teknik model Nanosecond dan pendekatan Monte Carlo untuk menentu-kan parameter-parameter dari sambaran petir. Studi ini menggunakan model skala dari beberapa tipe struktur saluran distribusi untuk menentukan metodologi dari pengaman petir.
Dalam studi tersebut diamati berbagai metode pengaman petir, mencakup penggunaan lighning arrester (LA) pada seluruh fasa, arrester-arrester pada ujung-ujung tiang (dead ends), kawat tanah dan proteksi yang hanya pada fasa tengah dari saluran tiga fasa.
Hasil utama dari riset tersebut menunjukkan bahwa dengan mengguna kan lightning arrester pada seluruh fasa pada interval tertentu, ternyata lebih baik dari pada menggunakan kawat tanah atau dengan menggunakan pengaman hanya pada fasa teratas. Arrester dipasang sedekat mungkin dengan trafo. Penempatan arrester pengaman trafo pada gardu induk di sisi 20 kV yang ditanahkan tidak efektif (kawat netral ditanahkan dengan tahanan). Jarak arrester dengan trafo maksimum 6 mm (SPLN 7-1978). Jenis arrester yang biasa dipakai adalah jenis katub (valve arrester) dan jenis tabung ledak (expulsion).
Jenis arrester tabung ledak ini mempunyai pengaman yang lebih baik, khususnya pada saluran yang mempunyai tingkat gangguan yang rendah. Alat ini baik digunakan pada saluran di pedesaan yang dilayani oleh gardu yang kecil. Persoalan yang timbul adalah pada setiap terjadi spark-over terjadi perubahan pada tabung sehingga memberikan nilai yang berubah-ubah pada tingkat spark-over. Sesudah 5 dan 6 kali alat ini beroperasi, ketahanan impuls isolasi dari lightning arrester ini dengan mudah menjadi tinggi dari ketahanan impuls isolasi peralatan yang diamankan. Dengan demikian LA tidak dapat lagi memberikan pengamanan yang memadai.
Spesifikasi LA yang dipakai untuk JTM 20 kV adalah (a) 18 kV, 5 kA pada sisi 20 kV trafo distribusi hubungan bintang diketanahkan, (b) 24 kV, 5 kA Seri A pada sisi 20 kV trafo distribusi hubungan delta, maupun (c) fasa satu dari sistem delta 24 kV, 10 kA untuk jaringan pada sisi 20 kV trafo daya pada gardu induk.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar