judul skripsi

1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Proses penyaluran daya adalah tugas utama yang dilakukan oleh perusahaan
penyedia tenaga listrik sebagai upaya memenuhi permintaan konsumen dalam
melakukan kegiatan sehari-hari. Proses ini merupakan aspek penting dalam sistem
tenaga listrik. Seiring peningkatan kebutuhan masyarakat akan energi listrik dan
permintaan dengan standar yang lebih tinggi menjadi tanggung jawab bagi
perusahaan penyedia tenaga listrik. Standar yang lebih tinggi tersebut adalah
terkait pada keandalan dan ketahanan sistem pada penyaluran yang digunakan
pada proses penyaluran daya dari pembangkit hingga ke kosumen. Keandalan dan
ketahanan sistem terkait pada saluran dan semua peralatan terpasang yang
digunakan sepanjang rangkaian penyaluran daya tersebut. Keandalan dan
ketahanan salah satunya ditentukan oleh kesiapan saluran dan semua peralatan
terpasang dalam semua kondisi, sehingga maksud peyaluran daya dapat dilakukan
dengan baik oleh sistem.
Kesiapan saluran dan semua peralatan terpasang dapat dikonfirmasi dengan
adanya pemeliharaan dan perawatan rutin yang dilakukan dengan cara yang baik,
benar, dan aman (safety). Laporan hasil dari pemeliharaan dan perawatan yang
dilakukan ini, menjadi acuan terhadap evaluasi kesiapan sistem untuk tetap
digunakan atau harus melakukan penanganan khusus dalam hal perbaikan atau
penggantian terhadap komponen atau peralatan yang mengalami kerusakan.
1
2
Semua kegiatan ini pada awalnya dilakukan dengan melakukan pemadaman
listrik terlebih dahulu, mulai dari pemeliharaan hingga perbaikan atau penggantian
pada komponen tertentu, hingga semua proses selesai barulah listrik kembali
disalurkan seperti biasanya. Semua rangkain kegiatan ini dilakukan oleh pihak
penyedia tenaga listrik untuk meningkatkan keandalan sistem dalam menyediakan
pasokan listrik pada konsumen. Namun yang konsumen rasakan adalah berbeda,
karena ketika pemadaman listrik dilakukan pada waktu pemeliharaan hingga
perbaikan ataupun penggantian membutuhkan waktu yang cukup lama, sehingga
pekerjaan ini menimbulkan kerugian bagi konsumen yang membutukan daya
listrik untuk pekerjaannya. Untuk mencegah dan menghindari kerugian yang
timbul akibat pekerjaan pemeliharaan, maka proses pemeliharaan terhadap saluran
dan peralatan yang terhubung sedapat mungkin dilakukan tanpa memutus aliran
listrik. Proses pemeliharaan ini dikenal dengan Pekerjaan Dalam Keadaan
Bertegangan (PDKB).
Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB) sudah dikenal dari tahun
1837. Pada tahun tersebut, Michael Faraday menunjukkan bahwa tidak ada
perbedaan potensial dalam sebuah konduktor. Dia menemukan bahwa tidak ada
pengisian listrik dan oleh sebab itu maka tidak ada medan elektrostatis di dalam
sangkar logam yang telah diberi tegangan dengan potensial yang sama dengan
menganggap tanah sebagai konduktor. Dengan tidak adanya perbedaan potensial
maka tidak ada arus yang mengalir. Dengan menggunakan prinsip tersebut,
seorang pekerja dapat dialiri tegangan listrik apabila dilindungi dalam sebuah
sangkar Faraday yang diikat/dihubungkan ke konduktor bertegangan sehingga
3
dapat bekerja pada konduktor dengan nyaman. Cara ini hanya dapat dilakukan
oleh pekerja yang diisolasi dari bumi dan fasa lainnya. Di Indonesia PDKB kalau
dihitung pelaksanaan pertama kali pada 10 November 1993 di Semarang (PT.
PLN PUSDIKLAT, 2011).
Untuk memastikan seorang yang bekerja pada saluran yang bertegangan
tidak ada arus yang mengalir maka diperlukan suatu pengaman (isolator).
Persoalan isolasi menjadi salah satu persoalan penting dari beberapa persoalan
dalam pelaksanaan PDKB. Isolasi sifatnya memisahkan secara elektris dua buah
benda yang berbeda potensial sehingga tidak terjadi kebocoran arus atau dalam
hal gradien tinggi, loncatan api (flashover). Sehingga bisa dipastikan pekerja
dapat melakukan pekerjaannya dalam keadaan aman. Isolasi yang dibutuhkan
harus memiiki sifat-sifat kelistrikan yang baik diantaranya yaitu, breakdown
strength tinggi, resistivitas tinggi, dan losses rendah. Selain itu materi isolasi juga
harus mempunyai sifat mekanis yang baik diantaranya yaitu memiliki ketahanan
terhadap gaya tekan dan tarik sehingga mampu bertahan terhadap gangguan
mekanis maupun gangguan elekris yang tinggi yang disebabkan karena
pengoperasian. Selain kriteria tersebut diatas untuk PDKB juga perlu
memperhatikan faktor massa dari isolasi yang digunakan, karena pada PDKB
kelelahan akibat massa isolasi yang digunakan juga harus diminimalisasi. Yang
juga harus diperhatikan untuk isolasi yang digunakan adalah ketahanan isolasi
terhadap bahan-bahan kimia, mengingat PDKB juga dilakukan didaerah kondisi
kimia yang ekstrim, contohnya PDKB pada daerah pantai yang kaya akan garam
dan daerah industri yang kaya akan polutan, oleh karena itu juga perlu
4
memperhatikan kestabilan yang tinggi materi isolasi terhadap berbagai larutan
atau senyawa kimia.
Memperhatikan persyaratan tersebut diatas, salah satu materi yang sudah
bisa dan dapat digunakan sebagai materi pengisolasi yang baik untuk mendukung
PDKB adalah jenis material polimer plastik, dikarenakan polimer plastik memiliki
sifat-sifat serta memenuhi persyaratan sebagai materi isolasi yang baik. Selain itu
plastik juga sudah digunakan sebagai materi isolasi
pada sistem listrik
bertegangan tinggi. Jenis polimer plastik yang sudah banyak digunakan adalah
jenis Polietilen (PE) dan Polivinil Klorid (PVC) serta penggunaan Polipropilen
(PP) pada kapasitor (Radityo, 2014).
Untuk membuktikan tingkat kelayakan isolasi plastik dalam mendukung
PDKB maka perlu dilakukan suatu penelitian ilmiah. Penelitian ilmiah yang
bertujuan untuk mencari bahan alternatif yang murah dan mudah didapat
dipasaran serta dapat digunakan untuk mendukung pelaksanaan PDKB. Seperti
disebutkan bahwa plastik merupakan jenis isolator dengan massa yang ringan
serta memenuhi standar dan persyaratan sebagai materi isolasi yang baik.
Pengujian pada isolator plastik ini memperhatikan karakteristik dan tingkat
kelayakan jenis isolator ini, ditinjau dari variasi ketebalan bahan sebagai variabel
utama serta faktor koreksi udara yang meliputi, suhu dan kelembapan udara
sebagai variabel pendukung untuk menentukan besar tegangan gagal, kekuatan
dielektrik, dan arus bocor. Dengan penelitian ini diharapkan dapat menemukan
alternatif bahan isolasi yang dapat digunakan untuk mendukung PDKB, dengan
mengaplikasikan jenis polimer plastik sebagai bahan isolasi alternatif. Dengan
5
mengaplikasikan jenis polimer plastik sebagai materi isolasi diharap dapat dicapai
efisiensi serta optimasi dibidang kelistrikan dan ekonomi.
1.2
Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan di atas, maka dapat
dirumuskan beberapa masalah yang menjadi kajian dalam penelitian ini adalah :
1.
Karakteristik dan mekanisme terjadinya kegagalan isolasi pada polimer
plastik jenis Polietilen (PE), Polivinil Klorid (PVC), dan Polipropilen (PP).
2.
Karakteristik arus bocor pada polimer plastik jenis Polietilen (PE), Polivinil
Klorid (PVC), dan Polipropilen (PP) saat diberi tegangan dengan nilai
tertentu.
3.
Karakteristik tegangan gagal dan ketahanan dielektrik polimer plastik jenis
Polietilen (PE), Polivinil Klorid (PVC), dan Polipropilen (PP).
1.3
Batasan Masalah
Batasan masalah untuk pengerjaan penelitian dalam skripsi yang dilakukan
ini adalah :
1.
Penelitian dilakukan untuk mengetahui besar arus bocor, tegangan gagal, dan
ketahanan dielektrik pada ketiga jenis polimer plastik Polietilen (PE),
Polivinil Klorid (PVC), dan Polipropilen (PP).
2.
Pembahasan dalam penulisan penelitian ini tidak membahas secara rinci
mengenai sifat termal, ikatan kimia serta kekuatan mekanis dari ketiga jenis
polimer plastik jenis Polietilen (PE), Polivinil Klorid (PVC), dan Polipropilen
(PP).
6
3.
Penelitian yang dilakukan difokuskan pada bagaimana hasil pengujian pada
polimer plastik dapat menentukan tingkat kelayakan untuk dimanfaatkan
dalam mendukung PDKB.
1.4
Tujuan Penelitian
Tujuan diadakannya penelitian ini adalah :
1.
Mengetahui besar arus bocor, tegangan gagal, dan ketahanan dielektrik pada
ketiga jenis polimer plastik Polietilen (PE), Polivinil Klorid (PVC), dan
Polipropilen (PP) apabila digunakan pada tegangan tinggi AC.
2.
Mengetahui tingkat kelayakan ketiga jenis polimer plastik Polietilen (PE),
Polivinil Klorid (PVC), dan Polipropilen (PP) apabila dimanfaatkan untuk
mendukung PDKB.
3.
Mengetahui jenis isolasi terbaik yang dapat digunakan dari ketiga jenis
polimer plastik Polietilen (PE), Polivinil Klorid (PVC), dan Polipropilen (PP)
apabila dimanfaatkan dalam mendukung PDKB.
1.5
Sistematika Penulisan
Hasil
penelitian
mengenai
”Pemanfaatan
Isolator
Plastik
untuk
mendukung Pekerjaan Dalam Keadaan Bertegangan (PDKB)” disajikan secara
sistematis dalam penulisan ini. Oleh karena itu, Sistematika penulisan dapat
djabarkan sebagai berikut:
BAB I: PENDAHULUAN
Bab ini berisi penjelasan mengenai latar belakang masalah, rumusan
masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, dan sistematika penulisan.
7
BAB II: LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan tentang tinjauan pustaka, dasar teori yang dapat
digunakan untuk mendukung pemabahasan pada bagian selanjutnya, yang
diperoleh dari studi literatur, browsing internet, dan konsultasi dengan dosen
pembimbing serta laboran.
BAB III: METODE PENELITIAN
Bab ini menjelaskan alur penelitian yang digunakan oleh penulis, sumber
data, alat penelitian, prosedur penelitian untuk mendapatkan data yang
digunakan untuk analisis data kuantitatif.
BAB IV: HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini menjelaskan tentang hasil pengujian tentang karakteristik polimer
plastik terhadap tegangan tinggi AC yang disajikan dalam bentuk
grafik, serta berisi tentang analisa perhitungan mengenai
tabel,
tegangan
gagal, kekuatan dielektrik, dan arus bocor pada pengujian AC untuk ketiga
jenis polimer plastik dengan variasi ketebalan.
BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini berisi kesimpulan yang bisa diambil dari penelitian ini dan
yang dapat dilakukan untuk lebih menyempurnakan penelitian ini.
saran