Pemeliharaan PMT
-
Upload
septiantoro-hudananta -
Category
Documents
-
view
714 -
download
38
description
Transcript of Pemeliharaan PMT
Pemeliharaan Pemutus Tenaga (Circuit Breaker) Jaringan 150 kV
Septiantoro Hudananta Program Studi S1, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Jember
Jl. Slamet Riyadi No.62, Kode Pos:68111, Jember, Indonesia
Abstrak-Pada instalasi sistem transmisi tenaga
listrik banyak dijumpai peralatan- peralatan yang
digunakan untuk melindungi kualitas dari sistem
tenaga listrik tersebut. Salah satunya adalah
Pemutus Tenaga (Circuit Breaker) yang
berfungsinya untuk menghubungkan dan memutus
arus beban atau arus gangguan.
Seiring dengan berjalannya waktu, maka Pemutus
Tenaga (Circuit Breaker) pun mengalami
penurunan kualitas pelayanan sehingga perlu
dilakukan adanya upaya perawatan agar dapat
mempertahankan atau mengembalikan pada
tingkat prestasi awal dan dapat beroperasi dengan
keandalan yang tinggi sehingga kontinuitas
pelayanan listrik akan tercapai.
Pada makalah kerja praktek ini akan dibahas
bagaimana cara pemeliharaan pada Pemutus
Tenaga (Circuit Breaker) serta mengetahui
parameter-parameter yang digunakan untuk
mengetahui tingkat keandalan dari Pemutus
Tenaga (Circuit Breaker).
Kata Kunci- kubikel, pemeliharaan, keandalan.
I. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang Pemeliharaan merupakan salah satu hal
terpenting yang harus diperhatikan secara serius dalam
sistem tenaga listrik, karena dengan sistem
pemeliharaan baik, peralatan-peralatan pada sistem
tenaga dapat beroperasi dengan baik pula, Sehingga
kebutuhan dapat terlayani dengan baik dengan tingkat
keandalan yang tinggi. Selain itu pemeliharaan yang
baik harus dilakukan karena dilihat dari segi harga
peralatan sistem tenaga yang mahal dan investigasi
yang besar dalam sistem ketenagaan listrik ini.
Salah satu hal yang melatarbelakangi perlunya
pemeliharaan terhadap peralatan listrik karena
peralatan listrik mempunyai peran yang menentukan
dalam operasi suatu sistem. Peralatan listrik
merupakan peralatan yang sangat vital dalam
pengaturan tegangan pada sistem tenaga. Kerusakan
pada peralatan listrik sangat merugikan atau
menggangu bagi keseluruhan operasi sistem. Salah satu
kerusakan atau gejala kerusakan yang timbul pada
peralatan listrik , apabila tidak ditanggulangi dengan
baik akan menggangu operasi dari system tanaga listrik
. Hal ini bisa mengarah pada kegagalan yang fatal bagi
keseluruhan operasi.
Baik buruknya pemeliharaan pada peralatan
listrik dapat dilihat dari umur peralatan listrik itu
sendiri. Umur operasi peralatan listrik dapat dilihat
dari umur peralatan listrik itu sendiri dan besar relative
beban yang ditanggung peralatan listrik dalam operasi
kerjanya. Umur operasi peralatan listrik dapat
dijadikan tolak ukur keberhasilan suatu sistem
pemeliharaan, semakin lama umur operasi peralatan
listrik maka dapat dikatakan baik pula sistem perawtan
yang dilakukan, sebaliknya apabila umur operasi
peralatan listrik yang pendek menandakan sistem
perwatan yang kurang baik. Baik buruknya
pemeliharaan juga dapat dilihat dari performansi
peralatan listrik tersebut. Peralatan listrik dapat dijaga
performansinya agar kemampuan peralatan listrik
selalu pada kondisi terbaiknya.
1.2 Tujuan
Pelaksanaan Kerja Praktek ini memiliki tujuan
sebagai berikut:
1. Mengetahui dan memahami cara pemeliharaan pada
peralatan listrik, terutama pada Pemutus Tenaga
(Circuit Breaker).
2. Dapat menganalisa parameter-parameter Pemutus
Tenaga (Circuit Breaker) sebagai indikasi
keandalan.
II. Dasar Teori
2.1 Pemutus tenaga (PMT)
Pemutus tenaga (PMT) adalah saklar yang
digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan
arus atau daya listrik sesuai ratingnya. Pada saat terjadi
pemutusan maka akan terjadi busur api. Pemadam
busur api listrik pada waktu pemutusan dapat
dilakukan oleh beberapa macam bahan seperti minyak,
udara atau gas.
2.2 Jenis Isolasi Pemutus Tenaga
1. PMT dengan media pemutus dengan Gas
Media gas yang digunakan pada tipe PMT ini
adalah Gas SF6 (Sulphur Hexafluoride). Sifat-sifat gas
SF6 murni ialah tidak berwarna, tidak berbau, tidak
beracun dan tidak mudah terbakar. Pada temperatur
diatas 150o C gas SF6 mempunyai sifat tidak merusak
metal, plastik dan bermacam-macam bahan yang
umumnya digunakan dalam pemutus tenaga tegangan
tinggi.
Sebagai isolasi listrik, gas SF6 mempunyai
kekuatan dielektrik yang tinggi (2,35 kali udara) dan
kekuatan dielektrik ini bertambah dengan pertambahan
tekanan. Sifat lain dari gas SF6 ialah mampu
mengembalikan kekuatan dielektrik dengan cepat,
tidak terjadi karbon selama terjadi busur, tidak mudah
terbakar (thermal conductivit) yang baik, tidak
menimbulkan bunyi berisik.
Prinsip pemadaman busur apinya adalah Gas
SF6 ditiupkan sepanjang busur api, gas ini akan
mengambil panas dari busur api tersebut dan akhirnya
padam. Rating tegangan CB adalah antara 3.6 KV –
760 KV.
Gambar 2.1 SF6 CB (Sulfur Hexafluoride Circuit
Breaker)
2. PMT dengan media pemutus menggunakan
Udara
PMT ini menggunakan udara sebagai pemutus
busur api dengan menghembuskan udara ke ruang
pemutus. PMT ini disebut PMT Udara Hembus (Air
Blast Circuit Breaker) Pada PMT udara hembus ( juga
disebut compressed air circuit breaker), udara tekanan
tinggi dihembuskan ke busur api melalui nozzle pada
kontak pemisah ionisasi media antara kontak
dipadamkan oleh hembusan udara. Setelah pemadaman
busur api dengan udara tekanan tinggi, udara ini juga
berfungsi mencegah restriking voltage (tegangan
pukul). Kontak PMT ditempatkan didalam isolator, dan
juga katup hembusan udara.
Pemutus daya ini dirancang untuk mengatasi
kelemahan pada pemutus daya minyak, yaitu dengan
membuat media isolator kontak dari bahan yang tidak
mudah terbakar dan tidak menghalangi pemisahan
kontak, sehingga pemisahan kontak dapat dilaksanakan
dalam waktu yang sangat cepat.
Gambar 2.2 Air blast CB
3. PMT dengan Hampa Udara (Vacuum Circuit
Breaker)
Kontak-kontak pemutus dari PMT ini terdiri
dari kontak tetap dan kontak bergerak yang
ditempatkan dalam ruang hampa udara. Ruang hampa
udara ini mempunyai kekuatan dielektrik ( dielektrik
strength ) yang tinggi dan sebagai media pemadam
busur api yang baik.
PMT jenis vacuum kebanyakan digunakan
untuk tegangan menengah dan hingga saat ini masih
dalam pengembangan sampai tegangan 36 kV.
Jarak (gap) antara kedua katoda adalah 1 cm
untuk 15 kV dan bertambah 0,2 cm setiap kenaikan
tegangan 3 kV. Untuk pemutus vacuum tegangan
tinggi, digunakan PMT jenis ini dengan dihubungkan
secara serie.
Ruang kontak utama (breaking chambers)
dibuat dari bahan antara lain porcelain, kaca atau plat
baja yang kedap udara. Ruang kontak utamanya tidak
dapat dipelihara dan umur kontak utama sekitar 20
tahun. Karena kemampuan ketegangan dielektrikum
yang tinggi maka bentuk pisik PMT jenis ini relatip
kecil.
Gambar 2.3 Kontak pemutus daya vakum.
4. PMT dengan Media pemutus menggunakan
Minyak
Pemutus tenaga (circuit breaker) jenis minyak
adalah suatu pemutus tenaga atau pemutus arus
menggunakan minyak sebagai pemadam busur api
listrik yang timbul pada waktu memutus arus listrik.
Jenis pemutus minyak dapat dibedakan menurut
banyak dan sedikit minyak yang digunakan pada ruang
pemutusan yaitu : pemutus menggunakan banyak
minyak (bulk oil) dan menggunakan sedikit minyak
(small oil).
Pemutus minyak digunakan mulai dari tegangan
menengah 20 kV sampai tegangan ekstra tinggi 425 kV
dengan arus nominal 400 A sampai 1250 A dengan
arus pemutusan simetris 12 kA sampai 50 kA.
Pada PMT ini minyak berfungsi sebagai
perendam loncatan bunga api listrik selama pemutusan
kontak-kontak dan bahan isolasi antara bagian-bagian
yang bertegangan dengan badan. PMT dengan media
pemutus menggunakan banyak minyak (bulk oil). PMT
tipe ini ada yang mempunyai alat pembatas busur api
listrik.
Prinsip kerjanya, kontak dipisahkan, busur api
akan terjadi di dalam minyak, sehingga minyak
menguap dan menimbulkan gelembung gas yang
menyelubungi busur api.
Gambar 2.4 PMT dengan media minyak
Kelemahannya adalah minyak mudah terbakar
dan kekentalan minyak memperlambat pemisahan
kontak, sehingga tidak cocok untuk sistem yang
membutuhkan pemutusan arus yang cepat serta
dimensi PMT yang terlalu besar.
PMT dengan sedikit minyak, minyak hanya
dipergunakan sebagai perendam loncatan bunga api,
sedangkan sebagai bahan isolasi dari bagian-bagian
yang bertegangan digunakan porselen atau material
isolasi dari jenis organik.
Pemutusan arus dilakukan dibagian dalam dari
pemutus. Pemutus ini dimasukkan dalam tabung yang
terbuat dari bahan isolasi. Diantara bagian pemutus dan
tabung diisi minyak yang berfungsi untuk
memadamkan busur api waktu pemutusan.
III. Pembahasan
3.1 Data Peralatan Pemutus Tenaga (Circuir
Breaker)
Gambar 3.1 Pemutus Tenaga (Circuir Breaker)
Merk : Siemens
Type : 3AQ1
Nomor Seri : 94/K35012644
Jenis : GCB
Breaking cap/current : 40 KA
Arus Nominal : 1250 A
Tegangan Kerja : 170 kV
Jenis Media Gas/Oil : SF6
3.2 Pemeliharaan Pemutus Tenaga (Circuir
Breaker)
a. Kegiatan Pemeliharaan
Uraian Kegiatan Kondisi
Awal
Kondisi
Akhir Simpulan
Memeriksa,
membersihkan
dan melumasi
penggerak
mekanik
Baik Baik Normal
Memeriksa
Indikator status Baik Baik Normal
Memeriksa
sekering, aux,
kontak, magnet
kontaktor, limit
switch dan elemen
panas
Baik Baik Normal
Memeriksa
sumber tegangan
AC/DC
Baik Baik Normal
Mengencangkan
terminal kabel
kontrol
Baik Baik Normal
Memeriksa
counter Baik Baik Normal
Memberi pelumas
pada sistem tuas
penggerak
mekanis
Baik Baik Normal
Tes tegangan
tembus minyak
isolasi (jika ada)
Baik Baik Normal
Membersihkan
isolator bushing Baik Baik Normal
Mengukur
tahanan isolasi
dan tahanan
pentanahan
Baik Baik Normal
Mengukur
tahanan kontak Baik Baik Normal
Mengukur
keserempakan
kontak
Baik Baik Normal
Memeriksa dan
mengencangkan
baut terminal
utama dan baut
pentanahan
Baik Baik Normal
Memeriksa fungsi
sistem mekanik
penggerak
Baik Baik Normal
Memeriksa posisi
penunjukan
indikator atau
tanda lain
Baik Baik Normal
Memeriksa
tekanan minyak
hidrolik , udara,
gas SF6, N2, dan
memeriksa pipa
saluran
Baik Baik Normal
Memeriksa kontak
tekanan SF6 lowI,
II (fungsi alarm
dan fungsi
blok)Uji fungsi
kerja PMT (local
remote)
Baik Baik Normal
Tabel. 3.1 Uraian Kegiatan Pemeliharaan PMT
b. Pengukuran Tahanan Isolasi
Pengukuran Tahanan Isolasi pemutus tenaga
(PMT) adalah proses pengukuran dengan suatu alat
ukur Insulation Tester (megger) untuk memperoleh
haasil (nilai/besaran) tahanan isolasi pemutus tenaga
antara bagian yang diberi tegangan (fasa) terhadap
badan (case) yang ditanahkan mauun antara terminal
masukan dengan terminal keluaran pada fasa yang
sama.
Pada dasarnya pengukuran tahan isolasi PMT
adalah untuk mengetahui besar/nilai kebocoran arus
(leakage current) yang terjadi antara bagian yang
bertegangan I/P terminal dan O/P terminal terhadap
tanah.
Kebocoran arus yang menembus isolasi
peralatan listrik memang tidak dapat dihindari. Oleh
karena itu, salah satu meyakinkan bahwa PMT cukup
aman untuk diberi tegangan adalah dengan mengukur
tahanan isolasinya. Kebocoran arus yang memenuhi
ketentuan yang diterapkan akan memberikan jaminan
bagi PMT itu sendiri sehingga terhindar dari kegagalan
isolasi.
Gambar 3.2 Prinsip Kerja Pengukuran Tahanan Isolasi
Insulation Tester banyak jenisnya, masing-
masing memiliki spesifikasi yang berbeda antara yang
satu dengan yang lainnya. Mulai dari type sederhana,
menengah sampai yang canggih. Tampilannya juga
banyak ragamnya, mulai dari tampilan analog, semi
digital dan digital murni.
Berikut ini hasil dari pengukuran tahanan isolasi
pada pemutus tenaga:
Tabel 3.2 Data Pengukuran Tahanan Isolasi
c. Pengukuran Tahanan Pentanahan
Peralatan ataupun titik netral system tenaga
listrik yang dihubungkan ke tanah dengan suatu
pentanahan yang ada di gardu induk dimana system
pentanahan tersebut dibuat dalam tanah dengan
struktur bentuk mesh, Nilai tahanan Pentanahan di
Gardu Induk bervariasi besarnya nilai tahanan tanah
dapat ditentukan oleh kondisi tanah itu sendiri.
Semakin kecil nilai pentanahannya maka akan semakin
baik.
Cara kerja alat ukur pentanahan menggunakan
prinsip alat ukur Galvanometer (Prinsip
Kesetimbangan)
Gambar 3.3 Prinsip Galvanometer
Data Pengukuran Tahanan Pentanahan
Tabel 3.3 Data Pengukuran Tahanan Pentanahan
d. Tahanan Kontak
Rangkaian tenaga listrik sebagian besar terdiri
dari banyak titik sambungan. Sambungan adalah dua
atau lebih permukaan dari beberapa jenis konduktor
bertemu secara fisik sehingga arus energi listrik dapat
disalurkan tanpa hambatan terhadap arus yang
melaluinya sehingga akan terjadi panas dan
menjadikan kerugian teknis. Rugi ini sangat signifikan
jika nilai tahanan kontaknya tinggi.
Sambungan antara konduktor dengan PMT atau
peralatan lain merupakan tahanan kontak yang syarat
tahanannya memenuhi kaidah Hukum Ohm sebagai
berikut:
𝐸 = I . R
Jika disapat kondisi tahanan kontak sebesar 1
Ohm dan arus yang mengalir adalah 100 Ampere maka
ruginya adalah
𝑊 = I2. R
𝑊 = 100 watt Prinsip dasarnya adalah sama dengan alat ukur
tahanan murni tetapi pada tahanan kontak arus yang
dialirkan lebih besar yaitu 100 Ampere.
Cara Pengukuran alat ukur tahanan kontak
terdiri dari sumber arus dan alat ukur tegangan.
Dengan system elektronik maka pembacaan dapat
diketahui dengan baik dan ketelitian yang baik pula.
Gambar 3.4 Pengukuran Tahanan Kontak PMT
Data Pengukuran Tahanan Kontak
Tabel 3.4 Data Pengukuran Tahanan Kontak
e. Kebersamaan Kontak
Tujuan dari pengujian keserempakan PMT
adalah untuk mengetahui waktu kerja PMT secara
individu serta mengetahui keserempakan PMT pada
saat menutup atau membuka.
Berdasarkan cara kerja penggerak, maka PMT
dapat dibedakan atas jenis three pole (penggerak PMT
tiga fasa) dan single pole (penggerak PMT satu fasa).
Untuk T/L Bay biasanya PMT menggunakan jenis
single pole dengan maksud PMT tersebut dapat trip
satu fasa apabila terjadi gangguan satu fasa ke tanah
dan dapat reclose satu fasa yang disebut SPAR (Single
Pole Auto Reclose). Namun apabila gangguan pada
penghantar fasa-fasa maupun tifga fasa maka PMT
tersebut harus trip 3 fasa secara serempak. Apabila
PMT tidak trip secara serempak akan menyebabkan
gangguan, untuk itu biasanya terakhir ada system
proteksi namanya pole discrepancy relay yang
memberikan perintah trip kepada ketiga PMT.
Hal yang sama juga untuk proses menutup PMT
maka yang tipe single pole ataupun three pole harus
menutup secara serempak pada fasa R, S, T, kalau
tidak maka dapat menjadi suatu gangguan di dalam
system tenaga listrik dan menyebabkan system proteksi
bekerja.
Pada waktu PMT trip akibat suatu gangguan
pada system tenaga listrik diharapkann PMT bejerja
dengan sepat sehingga clearing time yang diharapkan
sesuai standar SPLN No 52-1 1983 untuk system 70
kV= 150 mili detik dan SPLN No 52-1 1984 untuk
system 150 kV= 120 mili detik dan final draft Grid
Code 2001 untuk system 500 kV= 90 mili detik.
Gambar 3.5 Blok Diagram Uji Kebersamaan Kontak
Data Uji Kebersamaan PMT
Tabel 3.5 Data Pengukuran Kebersamaan Kontak
Dari data hasil pemeliharaan di atas maka dapat
disimpulkan bahwa Pemutus Tenaga (Circuit Breaker)
layak digunakan karena masih dalam batas yang
diijinkan menurut standar pengujian Standart VDE
Catalouge 228/4.
III. Penutup
4.1 Simpulan
1. Pemeliharaan Pemutus Tenaga (Circuit Breaker)
adalah proses kegiatan yang dilakukan terhadap
Pemutus Tenaga (Circuit Breaker) sehingga
didalam operasinya Pemutus Tenaga (Circuit
Breaker) dapat memenuhi fungsi yang dikehendaki
secara terus menerus sesuai karakteristiknya
2. Pemeliharaan Pemutus Tenaga yang berupa
monitoring dan dilakukan oleh petugas operator
setiap hari untuk Gardu Induk.
3. Pemeliharaan Pemutus Tenaga berupa pemeriksaan,
pengukuran dan pengujian dan dilakukan oleh
petugas Pemeliharaan setiap tahun.
4. Sesuai dengan standar SPLN 50 – 1982
sebagaimana diuraikan juga dalam IEC 76 (1976),
hasil pemeliharaan Pemutus Tenaga (Circuit
Breaker) Merk Siemens Type3AQ1 Nomor Seri
94/K35012644 dapat disimpulkan bahwa layak
untuk dioperasikan.
4.2 Saran
1. Pemutus Tenaga (Circuit Breaker) yang
menggunakan media gas SF6 harus selalu
dilakukan monitoring tekanan gas SF6 untuk
keandalan dalam bekerja.
2. Mekanik Pemutus Tenaga (Circuit Breaker) harus
selalu dibersihkan agar tidak terjadi korosi akibat
kelembapan udara.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Agus Cahyono, Tri, 2008, LASO (Less Attended
Substation Operation), PT PLN (Persero)
Penyaluran dan Pusat Pengatur Beban Jawa Bali
Region Jawa Tengah dan DIY.
[2] Team O & M Transmisi dan Gardu Induk PLN
Pembangkitan Jawa Barat dan Jakarta Raya, 1981,
Operasi dan Memelihara Peralatan, PLN
Pembangkitan Jawa Barat Dan Jakarta Raya.
[3] Tim Pelatihan Operator Gardu Induk, 2002,
Pengantar Teknik Tenaga Listrik, PT PLN
(Persero).
[4] Tim Program Pendidikan Diploma Satu (D1)
Bidang Operasi dan Pemeliharaan Gardu Induk,
2008, Pemeliharaan Peralatan GI / GITET , PT
PLN (Persero) Jasa Pendidikan dan Pelatihan.
BIODATA PENULIS
Septiantoro Hudananta
(091910201008) lahir di
Lamongan pada tanggal
9 September 1991.
Pertama kali menempuh
pendidikan di SDN
Sidomlangean, kemudian
melanjutkan studinya ke
SLTPN 1 Kedungpring.
Setelah lulus penulis
melanjutkan pendidikan
di SMAN 1 Babat. Kini
penulis, sedang
menempuh pendidikan
Strata 1 Jurusan Elektro di Universitas Jember dengan
konsentrasi ketenagaan.