judul skripsi

1 BAB I
LATAR BELAKANG
1.1
Perumusan Masalah
Dalam dunia industri, pemilihan sistem kelistrikan secara keseluruhan dari
pembangkitan hingga distribusi disesuaikan dengan kebutuhan industri tersebut,
ditinjau dari sisi teknis maupun ekonomi. Industri satu dengan yang lainnya dapat
memiliki perbedaan karena kebutuhannya berbeda, termasuk pemilihan metode
pentanahan sistem kelistrikannya.
Terminologi pentanahan dapat berarti pentanahan peralatan (equipment
grounding) dan pentanahan sistem (system grounding). Pentanahan peralatan adalah
koneksi ke pentanahan bumi dari material konduktor yang tidak digunakan untuk
mengalirkan arus (conduit, cable trays, junction boxes, motor frames, dan lain-lain),
sedangkan pentanahan sistem berarti koneksi ke pentanahan bumi dari titik netral
konduktor yang mengalirkan arus (Cochran, 2002).
Ada banyak metode pentanahan sistem yang umum digunakan, antara lain
tidak ditanahkan (ungrounded), ditanahkan langsung (solidly grounded), ditanahkan
melalui resistor, ditanahkan melalui reaktor, atau ditanahkan melalui ground – fault
neutralizer (IEEE Std 142-2007, 2007).
Dalam sistem kelistrikan PT. Pupuk Kalimantan Timur, STG-2 substation
dapat disuplai dari dua sumber yaitu pembangkit STG-2 yang ditanahkan melalui
NGR (Neutral Ground Resistor) dan sistem integrasi melalui transformator daya
dengan hubungan Y-delta. Sisi tegangan rendah transformator daya yang
1
2
dihubungkan ke busbar 11 kV STG-2 substation yang mendapatkan netral dengan
transformator pentanahan zig-zag dan ditanahkan melalui NGR (Neutral Ground
Resistor).
Neutral Ground Resistor (NGR) dapat mengalami gangguan hubung buka
maupun hubung singkat, dan saat NGR mengalami gangguan hubung buka, sistem
tersebut menjadi sistem tidak ditanahkan (Selkirk et al, 2010).
Gambar 1.1 Gambaran sederhana busbar 11 kV STG-2 substation
Tidak ada masalah pada sistem tidak ditanahkan dalam kondisi yang ideal.
Namun, permasalahan muncul apabila sistem mengalami hubung singkat ke tanah,
mulai dari tegangan nominal fase yang naik, munculnya tegangan transien akibat
arcing ground fault yang berulang, serta clearing gangguan yang sulit dan memakan
waktu yang lama (Cochran, 2002).
3
Makalah
skripsi
ini
mengangkat
permasalahan
perubahan
perilaku
tegangansaat kondisi normal, sesaat setelah terjadi hubung singkat ke tanah, dan
setelah hubung singkat hilang apabila sistem kelistrikan STG-2 substation menjadi
sistem yang tidak ditanahkan akibat gangguan hubung buka pada resistor pentanahan.
1.2
Manfaat dan Tujuan Penelitian
Tujuan yang dicapai pada skripsi dengan judul “Studi Perilaku Tegangan
Akibat Hubung Singkat ke Tanah saat Terjadi Gangguan pada Resistor Pentanahan
PT. Pupuk Kalimantan Timur” antara lain :
1. Mengetahui perbedaan hubung singkat ke tanah pada sistem
ditanahkan dan tidak ditanahkan saat kondisi steady state serta
perbedaan kinerja sistem proteksi yang ada dalam menanggulangi
hubung singkat.
2. Membandingkan perubahan perilaku tegangan dan arus saat kondisi
normal, sesaat setelah terjadi hubung singkat ke tanah, dan setelah
hubung singkat hilang pada STG-2 substation PT. Pupuk Kalimantan
Timur.
1.3
Rumusan Masalah
Secara umum rumusan masalah skripsi ini adalah :
1. Sistem kelistrikan STG – 2 substation menggunakan NGR untuk
pentanahan, namun NGR dapat mengalami gangguan hubung buka.
4
2. Gangguan hubung buka pada NGR menyebabkan STG – 2 substation
menjadi sistem tidak ditanahkan.
3. Perilaku tegangan dan arus saat terjadi hubung singkat ke tanah pada
sistem ditanahkan dan sistem tidak ditanahkan berbeda.
4. Karena perilaku tegangan dan arus saat terjadi hubung singkat ke
tanah pada sistem tidak ditanahkan berbeda dengan sistem ditanahkan,
bahaya yang ditimbulkan perlu dipelajari untuk menjaga kontinuitas
sistem.
1.4
Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah yang telah dijabarkan, maka dirancang suatu
batasan agar penyusunan skripsi ini lebih terarah dan tidak menyimpang dari judul.
Batasan masalah yang dirancang adalah :
1. Objek penelitian adalah STG-2 substation di sistem kelistrikan PT.
Pupuk Kalimantan timur.
2. Simulasi hubung singkat dilakukan dengan kondisi STG-2 substation
mendapatkan suplai dari sistem integrasi dan/atau STG-2.
3. Hubung singkat adalah hubung singkat satu fase ke tanah terjadi pada
busbar 11kV.
4. Simulasi hubung singkat pada sistem tidak ditanahkan dilakukan
dengan melepas resistor pentanahan dari transformator zig – zag dan
netral pembangkit STG – 2.
5
5. Perilaku tegangan saat kondisi normal, sesaat setelah terjadi hubung
singkat ke tanah, dan setelah hubung singkat hilang diteliti untuk
mengetahui dampaknya.
6. Sistem dikenai hubung singkat sebanyak satu kali.
1.5
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan hasil penelitian dengan judul “Studi Perilaku Tegangan
Akibat Hubung Singkat ke Tanah saat Terjadi Gangguan pada Resistor Pentanahan
PT. Pupuk Kalimantan Timur” adalah sebagai berikut :
BAB I
Pendahuluan
Pada bagian ini terdapat gambaran umum tentang tugas akhir yang
menjelaskan latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penulisan, metodologi penulisan, dan sistematika
penulisan.
BAB II
Dasar Teori
Bagian ini berisi dasar-dasar teori maupun perhitungan mengenai
pentanahan, hubung singkat terutama hubung singkat satu fase ke
tanah, dan tegangan transien yang mendukung penelitian.
BAB III
Metodologi
Pada bagian ini terdapat cara perancangan simulasi hubung singkat
satu fase ke tanah pada sistem STG-2 substation.
6
BAB IV
Analisis dan Pembahasan
Pada bagian ini terdapat hasil simulasi hubung singkat ke tanah pada
STG – 2 substation dengan beberapa variabel pengujian danterdapat
analisa hasil yang didapat dan disusun dalam bentuk tabel dan grafik.
BAB V
Kesimpulan dan Saran
Bagian ini berisi tentang kesimpulan dan saran mengenai tugas akhir
ini.