GARDU INDUK PDF

Preview

Summary

BAB I KONSEP DASAR GARDU INDUK 1.1. PENGERTIAN UMUM a Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran (transmisi). (transmisi) a Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. a Berarti, ...

Description

Accelerat ing t he world's research.

GARDU INDUK jajat sudrajat

Related papers Fault Indicat or Lamp Agus PA LAPOARAN DIST RIBUSI LIST RIK Andre Okt avian Teknik Dist ribusi Tenaga List rik Jilid 1 Rasyid Tarandam

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

BAB I KONSEP DASAR GARDU I NDUK

1.1. PENGERTI AN UMUM a Gardu

I nduk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran (transmisi). (transmisi)

a Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. a Berarti, gardu induk

merupakan sub-sub sistem dari sistem tenaga

listrik.

a Sebagai sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi), gardu induk mempunyai peranan penting, dalam pengoperasiannya tidak dapat dipisahkan p dari sistem p penyaluran y ((transmisi)) secara keseluruhan.

a Dalam pembahasan ini difokuskan pada masalah gardu induk yang p pada umumnya y terpasang p g di I ndonesia,, p pembahasannya y praktis (terapan) sesuai konsttruksi yang terpasang di lapangan.

bersifat

1

1.2. FUNGSI GARDU I NDUK a M Mentransformasikan t f ik d daya li t ik : listrik 9 Dari tegangan ekstra tinggi ke tegangan tinggi (500 KV/ 150 KV). 9 Dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah (150 KV/ 70 KV). 9 Dari D i tegangan tinggi i i ke k tegangan menengah h (150 KV/ 20 KV, KV 70 KV/ 20 KV). KV) 9 Dengan frequensi tetap (di I ndonesia 50 Hertz). a Untuk

pengukuran, tenaga listrik.

pengawasan

operasi

serta

pengamanan

dari

sistem

a Pengaturan

pelayanan beban ke gardu induk-gardu induk lain melalui tegangan tinggi dan ke gardu distribusi-gardu distribusi, setelah melalui proses penurunan tegangan melalui penyulang-penyulang (feeder- feeder) t tegangan menengah h yang ada d di gardu d induk. i d k

a Untuk sarana telekomunikasi (pada umumnya untuk internal PLN), yang

kita

kenal dengan istilah SCADA. 2

1.3. JENI S GARDU I NDUK a JJenis i Gardu G d I nduk d k bisa bi dibedakan dib d k menjadi j di beberapa b b b i bagian yaitu it : 9 Berdasarkan besaran tegangannya. 9 Berdasarkan pemasangan peralatan. 9 Berdasarkan fungsinya. fungsinya 9 Berdasarkan isolasi yang digunakan. 9 Bedasarkan sistem rel (busbar). a Dilihat dari jenis komponen yang digunakan, secara umum antara GI TET dengan GI mempunyai banyak kesamaan. Perbedaan mendasar adalah : 9 Pada GI TET transformator daya y y yang g digunakan g berupa p 3 buah tranformator daya masing – masing 1 phasa (bank tranformer) dan dilengkapi peralatan rekator yang berfungsi mengkompensasikan daya rekatif jaringan. 9 Sedangkan pada GI (150 KV, 70 KV) menggunakan Transformator daya 3 phasa dan tidak ada peralatan reaktor. reaktor

a Berdasarkan besaran teganganny, terdiri dari : 9 Gardu I Nduk Tegangan Ekstra Tinggi (GI TET) 275 KV, KV 500 KV. KV 9 Gardu I nduk Tegangan Tinggi (GI ) 150 KV dan 70 KV. 3

1.3.1. BERDASARKAN PEMASANGAN PERALATAN a Gardu I nduk Pasangan Luar : 9 Adalah gardu induk yang sebagian besar komponennya di tempatkan di luar gedung, kecuali komponen kontrol, sistem proteksi dan sistem kendali serta komponen bantu lainnya, lainnya ada di dalam gedung. gedung 9 Gardu I nduk semacam ini biasa disebut dengan gardu induk konvensional. 9 Sebagian besar gardu induk di I ndonesia adalah gardu induk konvensional. gp padat p pemukiman dan di kota-kota besar di Pulau 9 Untuk daerah-daerah yyang Jawa, sebagian menggunakan gardu induk pasangan dalam, yang disebut Gas I nsulated Substation atau Gas I nsulated Switchgear (GI S).

a Gardu I nduk Pasangan Dalam : 9 Adalah gardu induk yang hampir semua komponennya (switchgear, busbar, isolator, komponen kontrol, komponen kendali, cubicle, dan lain-lain) dipasang g di dalam g gedung. g Kecuali transformator daya, pada umumnya dipasang di luar gedung. 9 Gardu I nduk semacam ini biasa disebut Gas I nsutaled Substation (GI S). 9 GI S merupakan bentuk pengembangan gardu induk, yang pada umumnya dibangun di daerah perkotaan atau padat pemukiman yang sulit untuk mendapatkan lahan. 4

Lanjutan 1.3.1.

9 Beberapa keuanggulan GI S dibanding GI konvensional : ¾ Hanya membutuhkan lahan seluas ± 3.000 meter persegi atau ± 6 % ¾ ¾ ¾ ¾

dari luas lahan GI konvensional. Mampu menghasilkan kapasitas daya (power capasity) sebesar 3 x 60 MVA bahkan bisa ditingkatkan sampai dengan 3 x 100 MVA. Jumlah penyulang keluaran (output feeder) sebanyak 24 penyulang (feeder) dengan tegangan kerja masing-masing 20 KV. Bisa dipasang di tengah kota yang padat pemukiman. Keunggulan dari segi estetika dan arsitektural, karena bangunan bisa didesain sesuai kondisi disekitarnya. disekitarnya

a Gardu I nduk kombinasi pasangan luar dan pasangan dalam : Adalah g gardu induk y yang g komponen p switchgear-nya g y ditempatkan p di dalam gedung dan sebagian komponen switchgear ditempatkan di luar gedung, misalnya gantry (tie line) dan saluran udara tegangan tinggi (SUTT) sebelum masuk ke dalam switchgear. Transformator daya juga ditempatkan di luar gedung.

5

1.3.2. BERDASARKAN FUNGSI NYA a Gardu I nduk Penaik Tegangan g g : 9 Adalah gardu induk yang berfungsi untuk menaikkan tegangan, yaitu

tegangan pembangkit (generator) dinaikkan menjadi tegangan sistem. 9 Gardu I nduk ini berada di lokasi pembangkit tenaga listrik. 9 Karena output voltage yang dihasilkan pembangkit listrik kecil dan harus disalurkan pada jarak yang jauh, maka dengan pertimbangan efisiensi, tegangannya dinaikkan menjadi tegangan ekstra tinggi atau tegangan tinggi.

a Gardu I nduk Penurun Tegangan : 9 Adalah gardu induk yang berfungsi untuk menurunkan tegangan, dari

tegangan tinggi menjadi tegangan tinggi yang lebih rendah dan menengah g g distribusi. atau tegangan 9 Gardu I nduk terletak di daerah pusat-pusat beban, karena di gardu induk inilah pelanggan (beban) dilayani.

a Gardu I nduk Pengatur Tegangan : 9 Pada umumnya gardu induk jenis ini terletak jauh dari pembangkit tenaga

listrik. 9 Karena listrik disalurkan sangat g jjauh,, maka terjadi j tegangan g g jjatuh ((voltage g drop) transmisi yang cukup besar. 9 Oleh karena diperlukan alat penaik tegangan, seperti bank capasitor, sehingga tegangan kembali dalam keadaan normal. 6

Lanjutan 1.3.2. a Gardu I nduk Pengatur Beban :

9 Berfungsi g untuk mengatur g beban.

9 Pada gardu induk ini terpasang beban motor, yang pada saat tertentu menjadi pembangkit tenaga listrik, motor berubah menjadi generator dan suatu saat generator menjadi motor atau menjadi beban, dengan generator berubah menjadi motor yang memompakan air kembali ke kolam utama.

a Gardu I nduk Distribusi :

9 Gardu induk yyang g menyalurkan y tenaga g listrik dari tegangan g g sistem ke tegangan distribusi.

9 Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban.

7

1.3.3. BERDASARKAN I SOLASI YANG DI GUNAKAN a Gardu I nduk yang menggunakan isolasi udara : 9 Adalah gardu induk yang menggunakan isolasi udara antara bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian yang bertegangan lainnya. 9 Gardu I nduk ini berupa gardu induk konvensional (lihat gambar 1), memerlukan tempat terbuka yang cukup luas.

Gambar 1 : Gardu induk konvensional 8

Lanjutan 1.3.3. a Gardu I nduk yang menggunakan isolasi gas SF 6 : 9 Gardu induk yang menggunakan gas SF 6 sebagai isolasi antara bagian yang bertegangan yang satu dengan bagian lain yang bertegangan, maupun antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan. 9 Gardu induk ini disebut Gas I nsulated Substation atau Gas I nsulated Switchgear (GI S), yang memerlukan tempat yang sempit (lihat gambar 2).

Gambar 2 : Gas I nsulated Substation (GI S) 9

1.3.4. BERDASARKAN SI STEM REL ( BUSBAR) a Rel (busbar)

merupakan

titik

hubungan

pertemuan

(connecting)

antara

transformator daya, SUTT/ SKTT dengan komponen listrik lainnya, untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik. Berdasarkan sistem rel (busbar), gardu induk dibagi menjadi beberapa jenis, sebagaimana tersebut di bawah ini :

a Ga Gardu du I nduk du ssistem ste ring g busba busbar :

9 Adalah gardu induk yang busbarnya berbentuk ring.

9 Pada gardu induk jenis ini, semua rel (busbar) yang ada, tersambung (terhubung) satu dengan lainnya dan membentuk ring (cincin). (cincin)

a Gardu I nduk sistem single busbar :

9 Adalah gardu induk yang mempunyai satu (single) busbar.

9 Pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk yang berada pada ujung (akhir) dari suatu sistem transmisi.

9 Single line diagram gardu sistem single busbar, lihat gambar 3. 10

Lanjutan 1.3.4. PMS SEKSI

Rel A

Rel B

PMS Rel B

PMS Rel A PMT PHT CT PT LA

TRAFO

Gambar 3 : Single line diagram gardu induk single busbar

a Gardu I nduk sistem double busbar : 9 Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. 9 Gardu induk sistem double busbar sangat efektif untuk mengurangi

terjadinya pemadaman beban, khususnya pada saat melakukan perubahan sistem (manuver sistem). 9 Jenis gardu induk ini pada umumnya yang banyak digunakan. 9 Single line diagram gardu induk sistem double busbar, lihat gambar 4. 11

Lanjutan 1.3.4. Rel I Rel II PMS Rel

PMT KOPPEL PMT PHT CT PMS Line LA

PT

CT

CT PT

LA

PT

LA

G b 4 : Si Gambar Single l line li diagram di gardu d induk i d k sistem i t double d bl busbar. b b

a Gardu I nduk sistem satu setengah (on half ) busbar : 9 Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. 9 Pada umumnya gardu induk jenis ini dipasang pada gardu induk di

pembangkit tenaga listrik atau gardu induk yang berkapasitas besar. 9 Dalam segi operasional, gardu induk ini sangat efektif, karena dapat mengurangi pemadaman beban pada saat dilakukan perubahan sistem (manuver system). system) 9 Sistem ini menggunakan 3 buah PMT dalam satu diagonal yang terpasang secara deret (seri). Single line diagram, lihat gambar 5. 12

Lanjutan 1.3.4. REL A

PMT A1

PMT A2

CT LA PT

PMT AB1

PMT B1

PMT AB2

PMT B2

REL B

Gambar 5 : Single line diagram gardu induk satu setengah busbar 13

1.4. PERTI MBANGAN PEMBANGUNAN GARDU I NDUK a Kebutuhan (Demand) beban yang semakin meningkat, mendekati

bahkan

melebihi kemampuan GI yang ada.

a Jika kondisi GI eksisting masih memungkinkan, biasanya cukup dilakukan up uprating atau menaikkan kapasitas GI yang ada, misalnya penggantian dan penambahan transformator daya.

dengan

melakukan

a Adanya perluasan daerah/ wilayah atau adanya daerah/ wilayah baru, baru yang

pasti

membutuhkan ketersediaan/ pasokan daya listrik cukup besar.

a Adanya

pembangunan

infra

struktur

bagi

kawasan

industri

(industrial

estate).

a Proyeksi kebutuhan

daya listrik untuk jangka waktu tertentu, sehingga perlu disiapkan gardu induk baru atau perluasan gardu induk.

a Adanya

pengembangan sistem tenaga listrik secara terpadu, pembangunan pembangkit listrik - pembangkit listrik baru, dilakukan perluasan sistem penyaluran (transmisi), (transmisi) tentunya dengan pembangunan GI -GI baru atau perluasan.

misalnya sehingga dibarengi

14

1.5. GAS I NSULATED SUBSTATI ON ( GI S) a Secara prinsip peralatan yang dipasang pada GI S sama dengan peralatan yang dipakai GI Konvensional.

a Perbedaannya adalah : 9 Pada GI S peralatan-peralatan

utamanya berada dalam suatu selubung logam tertutup rapat, yang di dalamnya berisi gas bertekanan, yaitu gas SF 6 (Sulphur Hexafluorida). 9 Gas SF 6 berfungsi sebagai isolasi switchgear dan sebagai pemadam busur api pada operasi Circuit Breaker (CB). 9 Dengan demikian cara pemasangan GI S berbeda dengan GI Konvensional.

a Pengembangan GI S : 9 Pada mulanya GI S didesain dengan sistem selubung phasa tunggal. 9 Dengan semakin majunya teknologi kelistrikan, maka saat ini sebagian besar GI S memakai b k i desain d i selubung l b selubung.

a Keuntungan sistem selubung

ti tiga phasa h di dimasukkan kk d l dalam satu t

tiga phasa adalah : lebih murah, lebih ringan lebih praktis dan pemasangannya lebih mudah, ringan, mudah meminimalkan kemungkinan terjadinya kebocoran gas dan lebih sederhana susunan isolasinya. 15

Lanjutan 1.5. a Pertimbangan penggunaan gas SF 6 dalam GI S, adalah : 9 Kekuatan dielektrik tinggi, yaitu pada tekanan udara normal sebesar 2,5 kali 9 9 9 9 9

dielektrik udara. Tidak mudah terbakar dan tidak berbau. Tidak beracun dan tidak berwarna. Mengikuti hukum gas-gas pada umumnya. Berat molekul 146 (udara 29). Kepekaan ± 6 kg/ m 3 pada 0,1 MFA dan 100 C.

a GI S S-GI GI S yang terpasang di I ndonesia, adalah GI S 150 KV : 9 Dipasang di kota-kota besar dan terbatas hanya di Pulau Jawa. 9 Sistem penyaluran (transmisi) menggunakan kabel tanah (SKTT). a Hampir

semua komponen GI S terpasang (ditempatkan) dalam gedung, kecuali transformator tenaga, pada umumnya dipasang (ditempatkan) di luar gedung.

a Komponen listrik pada GI S merupakan suatu kesatuan yang sudah berwujud rigid (kompak). Untuk pemasangannya tinggal meletakkan di atas pondasi. 16

BAB I I KOMPONEN ( BAGI ANAN BAGI AN) SI PI L & MEKANI KAL GARDU I NDUK

2.1. KOMPONEN SI PI L DAN MEKANI KAL PADA SWI TCH YARD a Pondasi (tempat dudukan) peralatan : 9 Transformator Daya. 9 Circuit Breaker (CB). 9 Disconnecting g Switch ((DS). ) 9 Capasitor Voltage Transformer (CVT). 9 Current Transformer (CT). 9 Lightning Arrester (LA). 9 Potential Transformer (PT). (PT) 9 Potential Device (PD) 9 Dan lain sebagainya.

a Got kabel (cable duct) : 9 Adalah tempat peletakan kabel yang menghubungkan antara peralatan di switch yard, maupun antara peralatan di switch yard dengan peralatan di gedung kontrol. 9 Jenis (dimensi) kabel duct : D 250, 250 D D-300 300, D D-400 400, D-600 D 600, D D-900 900, D D-1200 1200 dan D- 1500 tergantung kebutuhan.

a Komponen mekanikal : 9 Serandang, g, terdiri dari : serandang g p peralatan,, serandang g p post,, serandang g beam. 9 Rak kabel dan plat bordes untuk penutup got kabel. 9 Pagar keliling GI .

17

2.1. KOMPONEN SI PI L DAN MEKANI KAL GEDUNG KONTROL a Komponen sipil gedung kontrol, kontrol terdiri dari : 9 Ruang peralatan kontrol (kendali) & ruang cubicle. 9 Ruang operator. 9 Ruang R ang kantor kanto GI . 9 Ruang Relay 9 Ruang komunikasi 9 Ruang batery 9 Pondasi peralatan (panel relay, panel kontrol, cubicle, dan lain-lain). 9 Got kabel (cable duct). 9 Dan lain sebagainya. a Komponen mekanikal, terdiri dari : 9 Air conditioning (AC). (AC) 9 Rak kabel yang dijadikan sebagai penempatan kabel, yang menghubungkan antara peralatan yang ada di switch yard dengan komponen yang ada di gedung kontrol, maupun yang menghubungkan komponen yang ada di gedung kontrol.

9 Dan lain sebagainya.

18

2.3. KOMPONEN SI PI L DAN MEKANI KAL SARANA/ PRASARANA a Jalan di area switch yard, jalan masuk ke GI , jalan di sekeliling gedung kontrol. a Pagar keliling GI . a Tempat parkir kendaraan dan halaman gedung kontrol. a Saluran air limbah dan saluran air di area switch yard. yard a Gudang tempat penyimpanan material/ peralatan. a Kamar mandi/ WC. a Pos keamanan (Pos Satpam). a Taman di sekeliling gedung kontrol. a Fasilitas air bersih. a Dan lain sebagainya. 19

BAB I I I KOMPONEN ( BAGI ANAN BAGI AN) LI STRI K GARDU I NDUK

3.1. SWI TCH YARD ( SWI TCHGEAR) a Adalah bagian dari gardu induk yang dijadikan sebagai tempat peletakan komponen utama gardu induk.

a Pemahaman tentang switch yard, pada umumnya adalah :

9 Jika komponen utama gardu induk terpasang di area terbuka yang luas, maka disebut switch yard. yard

9 Jika komponen utama gardu induk terpasang di area terbatas (sempit) dan di dalam gedung, maka disebut switchgear.

9 Sebenarnya yang dimaksud switchgear, switchgear adalah peralatan yang ada di switch yard.

a Jadi J di yang dimaksud di k d switch it h yard, d adalah d l h nama yang diperuntukkan di t kk b i gardu bagi d konvensional.

a Sedangkan switchgear, adalah nama yang diperuntukkan bagi Gas I nsulated Substation (GI S). 20

3.1.1. TRANSFORMATOR DAYA

a Berfungsi

mentranformasikan daya listrik, dengan merubah besaran tegangannya, tegangannya sedangkan frequensinya tetap.

a Tranformator daya juga berfungsi untuk t k pengaturan t t tegangan.

a Transformator

daya dilengkapi g trafo p pentanahan yyang g dengan berfungsi untuk mendapatkan titik neutral dari trafo daya. Peralatan ini disebut Neutral Current Transformer (NCT).

Gambar 6 : Transformator Daya Pada GI Konvensional

a Perlengkapan

lainnya adalah pentanahan trafo, yang disebut Neutral Grounding g Resistance (NGR). 21

3.1.2. NEUTRAL GROUNDI NG RESI STANCE ( NGR) a Komponen K

yang titik neutral pentanahan.

a Berfungsi

dipasang di trafo

antara dengan

untuk memperkecil gangguan yang terjadi.

arus

Gambar 7 a : Neutral Grounding Resistance (NGR) a Diperlukan proteksi yang praktis dan biasanya tidak terlalu mahal, karena k karakteristik kt i tik relay l di dipengaruhi hi oleh l h sistem pentanahan neutral.

Gambar 7 b : Neutral Grounding Resistance (Liquid) 22

3.1.3. CI RCUI T BREAKER ( CB) a Adalah peralatan pemutus, yang

berfungsi untuk memutus rangkaian listrik dalam keadaan berbeban (berarus).

a CB dapat dioperasikan pada saat

jaringan dalam kondisi normal maupun pada saat terjadi gangguan.

a Karena pada saat bekerja, bekerja CB mengeluarkan (menyebabkan timbulnya) busur api, maka pada CB dilengkapi dengan pemadam busur api.

Gambar b 8: Circuit Breaker (CB)

a Pemadam busur api berupa : 9 Minyak (OCB). 9 Udara (ACB). 9 Gas (GCB). 23

3.1.4. DI SCONNECTI NG SWI TCH ( DS) a Adalah peralatan pemisah, pemisah yang berfungsi untuk memisahkan rangkaian listrik dalam keadaan tidak berbeban.

a Dalam GI , DS terpasang di : 9 Transformator Bay (TR Bay). 9 Transmission Line Bay (TL Bay). 9 Busbar. 9 Bus Couple. Couple

a Karena

Gambar 9 : Disconnecting Switch (DS)

DS hanya dapat dioperasikan pada kondisi jaringan tidak berbeban, maka yang harus dioperasikan terlebih dahulu adalah CB. Setelah rangkaian diputus oleh CB, CB baru DS dioperasikan. 24

3.1.5. LI GHTNI NG ARRESTER ( LA) a Berfungsi

untuk melindungi (pengaman) peralatan listrik di gardu induk dari tegangan lebih akibat terjadinya sambaran petir (lightning surge) pada kawat transmisi, maupun disebabkan oleh surya hubung (switching s ge) surge).

a Dalam terjadi j di isolatif

keadaan

normal

gangguan), ) atau

(tidak

LA bersifat b if tidak

bisa

menyalurkan arus listrik.

a Dalam keadaan terjadi gangguan Gambar 10 : Lightning Arrester (LA)

yang menyebabkan ...