1. bab i pendahuluan

1. BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Energi listrik merupakan kebutuhan manusia yang sangat penting dalam
menunjang kehidupan sehari – hari. Kebutuhan akan energi listrik tersebut selalu
meningkat setiap tahunnya seiring dengan perkembangan zaman. Listrik
dibangkitkan oleh pembangkit yang kemudian disalurkan melalui sistem transmisi
menuju sistem distribusi yang akhirnya disalurkan kepada konsumen. Saat
kebutuhan konsumen meningkat, akan mengakibatkan semakin besarnya aliran
listrik yang harus disalurkan.
Saluran bertegangan tinggi digunakan untuk menangani permasalah
tersebut sehingga dapat memenuhi kebutuhan konsumen yang tinggi. Telah
diciptakannya saluran bertegangan tinggi membuat masyarakat lebih mudah
dalam mengakses dan menggunakan listrik tanpa perlu khawatir mengenai
kekurangan listrik pada daerah tersebut. Kapasitas penyebaran listrik semakin
membesar, hingga saat ini tegangan penyaluran pada tegangan tinggi telah
mencapai nominal 500 kV.
Semakin
banyaknya kebutuhan konsumen akan
listrik
membuat
banyaknya saluran listrik bertegangan tinggi maupun saluran listrik bertegangan
menengah kebawah yang dipasang didalam lingkungan konsumen. Terutama pada
Saluran listrik bernominal 20 kV yang digunakan untuk menyalurkan listrik dari
gardu induk kepada konsumen, membuat perlu lebih ditingkatkannya lagi faktor1
2
faktor kemanan, baik untuk jaringan listrik tersebut maupun untuk konsumen itu
sendiri, melihat saluran listrik yang berhubungan langsung dengan konsumen.
Ditingkatkannya faktor keamanan pada sistem dimaksudkan agar sistem
listrik tetap bekerja dengan optimal tanpa adanya gangguan yang terjadi baik
secara jangka panjang maupun jangka pendek. Semakin amannya sistem
kelistrikan maka akan membuat nilai keandalan dari sistem tersebut meningkat.
Faktor keamanan pada sistem kelistrikan salah satunya adalah peralatan isolasi
listrik. Isolasi merupakan bahan yang dapat memisahkan dua atau lebih komponen
penghantar listrik yang berdekatan sehingga tidak terjadi kobocoran arus antar
penghantar tersebut. Agar efisiensi peralatan listrik tetap maksimal, isolasi
tersebut harus memiliki kualitas yang baik dalam menahan medan listrik saluran
tegangan tinggi. Hal-hal ini diutamakan pada nilai breakdown strength tinggi,
resistivitas tinggi, dan rugi – rugi yang rendah pada isolator tersebut.
Dalam jaringan sistem tenaga listrik, kegagalan sistem dapat disebabkan
karena permasalahan pada isolator yang memisahkan pengantar listrik dengan
penghantar lain disekitarnya. Pemicu terjadinya kegagalan pada isolator
disebabkan saat isolator tidak dapat menahan kuat medan listrik yang bernilai
diatas batas tegangan yang dapat ditahan oleh isolator tersebut. Hal ini memicu
terjadinya mekanisme loncatan api atau flashover yang berakibat mengalirnya
listrik pada satu penghantar dengan penghantar lainnya. Kekuatan dari isolator
dalam menahan medan listrik dapat dipengaruhi oleh berbagai hal baik itu
pengaruh yang berakibat secara langsung maupun tidak langsung. Kondisi
3
lingkungan sekitar isolator merupakan faktor luar yang berpengaruh pada
besarnya nilai isolasi pada isolator tersebut.
Sistem tenaga listrik yang berada diluar ruangan membuat isolator harus
dapat digunakan pada keadaan kondisi lingkungan yang berbeda-beda. Umumnya
jenis bahan isolator yang digunakan diluar ruangan adalah bahan keramik hal ini
dikarenakan keramik memiliki keunggulan dibanding bahan lainnya. Salah satu
contohnya adalah saat terjadi kegagalan, isolator yang berbahan keramik tidak
akan mengalami kerusakan hal ini dikarenakan komposisinya yang solid sehingga
tidak terjadi puncture melainkan hanya terjadi flashover pada permukaan isolator.
Keunggulan ini membuat isolator berbahan keramik bisa digunakan terus menerus
walaupun terjadi kegagalan pada isolasinya.
Isolator tonggak merupakan isolator yang didesain untuk dapat digunakan
diluar ruangan. Ini membuat isolator harus mampu bertahan walaupun
terpengaruhi oleh berbagai macam kondisi lingkungan, baik itu kondisi kering
maupun kondisi basah karena hujan. Penting mengetahui daya tahan listrik
isolator tonggak saat terpengaruh oleh kondisi lingkungan, terutama saat terkena
hujan. Hujan pun bervariasi tergantung dari besarnya curah hujan yang turun pada
suatu wilayah tersebut, baik itu hujan rintik, sedang, maupun deras.
Dengan latar belakang itulah kami melakukan penelitian dan menganalisa
lebih lanjut mengenai pengaruh curah hujan pada tegangan ac lewat denyar
isolator tonggak. Sehingga pada penelitian ini dapat diketahui nilai tegangan lewat
denyar pada isolator tonggak saat dipengaruhi oleh curah hujan yang berbeda.
4
1.2
Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang maka dapat dirumuskan masalah yang
menjadi kajian dalam penelitian ini, yaitu :
1. Banyaknya isolator tonggak yang digunakan pada saluran tegangan
menengah yang terpasang diluar ruangan, sehingga perlu untuk
mengetahui nilai tegangan ac saat terjadi lewat denyar pada isolator
tonggak yang dipengaruhi kondisi lingkungan, baik itu kering maupun
basah.
2. Bervariasinya nilai curah hujan di setiap wilayah, sehingga perlu
diketahuinya pengaruh curah hujan yang bervariasi terhadap nilai tegangan
lewat denyar dari isolator tonggak.
3. Terdapat dua jenis isolator tonggak yang digunakan pada saluran listrik
dengan rating tegangan 20 kV, sehingga perlu dibandingkan data hasil
pengujian dari kedua jenis isolator tonggak tersebut.
1.3
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh curah hujan
pada tegangan ac lewat denyar isolator tonggak dengan berbagai variasi curah
hujan yang diberikan sehingga dapat diketahui acuan pemasangan isolator
tonggak yang aman dan sesuai untuk mencegah terjadinya lewat denyar yang
mungkin terjadi. Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mendapatkan data hasil pengujian isolator tonggak yang mengalami lewat
denyar saat diberi tegangan tinggi ac pada keadaan kering dan basah untuk
dianalisa.
5
2. Mendapatkan pemahaman dalam nilai ketahanan isolator tonggak terhadap
tegangan tinggi ac pada kondisi hujan dengan nilai curah yang bervariasi.
3. Dapat menjadi bahan acuan dalam pemilihan jenis isolator tonggak untuk
digunakan pada saluran tegangan 20 kV yang sesuai dengan kondisi
lingkungan.
1.4
Batasan Masalah
Faktor yang berhubungan dengan penelitian ini sangat banyak. Oleh
karena itu, penulis memberikan batasan-batasan dengan tujuan agar pembahasan
masalah menjadi lebih terfokus. Batasan-batasan yang digunakan adalah :
1. Isolator tonggak diuji dengan menggunakan trafo pengujian tegangan
tinggi 400 kV.
2. Isolator tonggak yang digunakan adalah isolator tipe pin post dan line post
dengan rating tegangan kerja 20 kV.
3. Parameter yang diamati adalah tegangan saat lewat denyar pada isolator
tonggak.
4. Pengujian akan dilakukan pada kondisi kering dan basah.
5. Pengujian pada kondisi basah akan dilakukan dengan variasi curah hujan
rintik, sedang, dan deras yang sesuai dengan kondisi curah hujan kota
Yogyakarta.
6. Air yang digunakan sebagai bahan uji adalah air tanah yang terdapat di
Jurusan Teknik Elektro yang diibaratkan sebagai air hujan.
7. Simulator tetesan air hujan diarahkan secara vertikal dengan bahan uji
dengan mengabaikan pengaruh angin dalam merubah arah tetesan air.
6
8. Suhu, tekanan udara, dan kelembaban saat pengujian didapat dengan
mengikuti kondisi lingkungan uji.
9. Pengamatan yang dilakukan dengan menitikberatkan pada variasi curah
hujan yang berbeda pada isolator, sehingga kecepatan tetesan air hujan
diabaikan.
1.5
Metode Penelitian
Metode pengumpulan data yang dilakukan dalam penelitian ini adalah :
1.
Studi Pustaka
Studi pustaka meliputi studi literatur yang berhubungan dengan teknik
tegangan tinggi, sistem isolasi, dan studi literatur yang memiliki korelasi
dengan penelitian yang dilakukan.
2.
Pengujian Laboratorium
Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Tegangan Tinggi, Jurusan
Teknik Elektro dan Teknologi Informasi, Fakultas Teknik, Universitas
Gadjah Mada. Menggunakan tegangan tinggi AC 50 Hz dalam pengujian
tegangan tembus pada isolator tonggak.
3.
Diskusi
Melakukan diskusi dengan dosen pembimbing I dan dosen pembimbing II
juga laboranmengenai penelitian yang telah dilakukan.
1.6
Sistematika Penulisan
Hasil-hasil penelitian mengenai “Pengaruh Curah Hujan Pada Tegangan
AC Lewat Denyar Isolator Tonggak” disajikan secara sistematis dalam penulisan
7
ini. Secara keseluruhan penulisan ini terdiri dari lima bagian besar yang disajikan
dalam bentuk bab, dengan rincian sebagai berikut :
BAB I
PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian
batasan masalah, metode penelitian, dan Sistematika Penulisan.
BAB II
DASAR TEORI
Digunakan dasar dasar teori dari berbagai sumber untuk
mendukung pembahasan, baik diperoleh dari studi literatur,
internet, maupun konsultasi dengan dosen pembimbing dan
laboran.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi penelitian menjelaskan mengenai tata cara dan bahan
yang digunakan pada penelitian, sehingga nantinya didapatkan data
yang akurat untuk dianalisa.
BAB IV
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Data yang diperoleh dari penelitian di analisa dan dibahas, untuk
mendapatkan sebuah pemahaman dan kesimpulan dari penelitian
tersebut.
BAB V
PENUTUP
Sebuah kesimpulan didapatkan dari hasil penelitian dan analisis,
juga diberikan saran untuk perkembangan penelitian selajutnya.