BAB 3 LANDASAN TEORI 3.1 Transmisi Saluran transmisi merupakan media yang digunakan untuk mentransmisikan tenaga listrik dari Generator Station / Pembangkit listrik sampai di Distribusi Station hingga sampai pada konsumen pengguna listrik. Tenaga listrik ditransmisikan oleh suatu bahan konduktor yang mengalirkan tipe Saluran Transmisi Listrik. Saluran Udara Tegangan Tinggi memiliki tegangan operasi antara 30 kV sampai dengan 150 kV. Konfigurasi jaringan pada umumnya single atau double sirkuit, dimana 1 sirkuit terdiri dari 3 phasa dengan 3 atau 4 kawat. Biasanya hanya 3 kawat dan penghantar netralnya diganti oleh tanah sebagai saluran kembali. Apabila kapasitas daya yang disalurkan besar, maka penghantar pada masing-masing phasa terdiri dari dua atau empat kawat ( Double atau Quadrapole ) dan berkas koduktor disebut Bundle Conduktor. Jarak terjauh yang paling efektif dari saluran transmisi ini ialah 100 km. Jika jarak transmisi melebihi dari 100 km, maka tegangan jatuh ( Drop Voltage ) terlalu besar, sehingga tegangan diujung transmisi menjadi rendah. 3.2 Klasifikasi Saluran Transmisi Kemampuan transmisi dari suatu saluran dengan tegangan tertentu tidak dapat ditetapkan dengan pasti, karena kemampuannya masih tergantung pada batasan-batasan ( limit ) thermal dari penghantar, jatuh tegangan ( voltage drop ) yang diperbolehkan, keterandalan, dan persyaratan-persyaratan kestabilan system ( system stability ), yaitu penjagaan bahwa mesin-mesin pada system tersebut tetap berjalan serentak satu sama lain. Adapun klasifikasi saluran transmisi berdasarkan tegangan terbagi atas: 1. Saluran Udara Tegangan Ekstra Tinggi ( SUTET ) 220 kV – 500 kV Pada umumnya digunakan pada pembangkit listrik dengan kapasitas diatas 500MW. Tujuannya adalah agar drop tegangan dan penampang kawat dapat diproduksi secara maksimal, sehingga diperoleh operasional yang efektif dan efisien. Pembangunan transmisi ini cukup efektif untuk jarak 100 km sampai dengan 500 km. 2. Saluran Udara Tegangan Tinggi ( SUTT ) 30 kV – 150 kV Tegangan operasi antara 30 kV sampai dengan 150 kV. Konfigurasi jaringan pada umumnya single atau double sirkuit, dimana 1 sirkuit terdiri dari 3 phasa dengan 3 atau 4 kawat. 3.3 Peralatan – Peralatan Saluran Transmisi Adapun komponen – komponen utama dari saluran transmisi terdiri dari 1. Tiang Transmisi Atau Menara Tiang transmisi berfungsi sebagai penopang kabel – kabel transmisi yang menyalurkan listrik ke konsumen. Suatu menara atau tower listrik harus kuat terhadap beban yang bekerja padanya, antara lain yaitu: 1. Gaya berat tower dan kawat penghantar ( gaya tekan ). 2. Gaya Tarik akibat rentangan kawat. 3. Gaya angin akibat terpaan angin pada kawat maupun badan tower. 2. Isolator Macam – macam isolator yang digunakan pada saluran udara tegangan tinggi adalah sebagai berikut: 1. Isolator Piring 2. Isolator Saluran Vertikal 3. Isolator Saluran Horizontal. 3. Kawat Penghantar Untuk Saluran Transmisi Udara Jenis kawat penghantar yang biasa digunakan pada saluran transmisi adalah tembaga dengan konduktivitas 100 % ( CU 100 % ), atau alumunium dengan konduktivitas 61% ( AL 61 % ). Kawat penghantar aluminium terdiri dari berbagai jenis dengan lambang sebagai berikut: a. AAC = All – Alumunium Conductor, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari aluminium. b. AAAC = All – Alumunium – Alloy Conductor, yaitu kawat penghantar yang seluruhnya terbuat dari campuran aluminium. c. ACSR = Alumunium Conductor Steel – Reinforced, yaitu kawat penghantar aluminium ber – inti kawat baja. d. ACAR = Alumunium Conductor Alloy – Reinforced, yaitu kawat penghantar aluminium yang diperkuat dengan logam campuran. 4. Kawat Tanah Kawat tanah atau ground wires, juga disebut sebagai kawat pelindung ( shield wires ) yang berfungsi sebagai pelindung kawat – kawat penghantar atau kawat – kawat fasa terhadap sambaran petir. Kawat ini dipasang diatas kawat fasa. Sebagai kawat tanah dipakai kawat baja ( steel wires ). 5. Arester Arester petir atau disingkat arrester, atau sering juga disebut penangkap petir, adalah alat pelindung bagi peralatan system tenaga listrik terhadap petir. Ini berlaku sebagai jalan pintas ( by – pass ) sekitar isolasi. Arester membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus petir, sehingga tidak timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan. Jalan pintas itu harus dipasang sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu aliran arus daya system 50 Hertz. Jadi, pada saat normal arrester berfungsi sebagai isolator dan bila timbul petir akan berfungsi sebagai konduktor, sehingga melewatkan aliran arus yang tinggi. Setelah petir hilang, arrester harus dengan cepat kembali menjadi isolator, sehingga pemutus daya tidak sempat membuka. Arester dapat memutuskan arus susulan tanpa menimbulkan gangguan, inilah salah satu fungsi terpenting dari arrester. Arrester terbagi menjadi dua jenis, yaitu: a. Arrester Jenis Ekspulsi Atau Tabung Pelindung Arrester jenis ini pada prinsipnya terdiri dari sela percik yang berada dalam tabung serat atau sela percik batang yang berada diluar di udara atau disebut sela seri. Bila ada tegangan surja yang tinggi sampai pada jepitan arrester kedua sela percik, yang diluar dan yang berada didalam tabung serat, tembus seketika dan membentuk jalan penghantar dalam bentuk busur api. Jadi arrester menjadi konduksi dengan impedansi rendah dan melakukan surja arus dan surja daya system bersama – sama. Panas yang timbul akibat mengalirnya arus petir menguapkan sedikit bahan dinding tabung serat, sehingga gas yang ditimbulkannya menyembur pada api dan mematikannya pada waktu arus susulan melewati titik nol nya. Arus susulan dalam arrester ini dapat mencapai harga yang tinggi sekali tetapi lamanya tidak lebih dari satu atau dua gelombang, dan biasanya kurang jadi setengah gelombang. Jadi tidak menimbulkan gangguan. Arester jenis ini mempunyai karakteristik volt – waktu yang lebih baik dari sela batang dan dapat memutuskan arus susulan. Tetapi tegangan percik susulan tergantung dari tingkat arus hubung singkat dari system pada titik dimana arrester itu dipasang. b. Arester Jenis Katup Arester jenis katup ini terdiri dari sela percik terbagi atau sela seri yang terhubung dengan elemen tahanan yang mempunyai karakteristik tidak linear. Tegangan frekuensi dasar tidak dapat menimbulkan tembus pada sela seri. Sela seri itu dapat memutuskan arus susulan, dalam hal ini dia dibantu oleh tahanan tak linear yang mempunyai karakteristik tahanan kecil untuk arus besar dan tahanan besar untuk arus susulan frekuensi dasar. Arester jenis ini terbagi menjadi tiga jenis, yaitu: 1. Arester Katup Jenis Gardu Dipakai untuk melindungi alat – alat yang mahal pada rangkaian yang bertegangan mulai dari 2400 V sampai 278 kV dan lebih tinggi 2. Arester Katup Jenis Saluran Dipakai pada system dengan tegangan 15 sampai 69 kV. 3. Arester Katup Jenis Distribusi Untuk Mesin – Mesin. Dipakai khusus untuk melindungi mesin – mesin berputar, dan alat – alat dengan tegangan 130 V sampai dengan 750 V. 6. Andongan Beratnya kawat penghantar yang direntangkan antara dua tiang transmisi mempunyai bentuk lengkung tertentu ( catenary curve ) yang dapat dinyalakan oleh persamaan – persamaan tertentu. Andongan dan tegangan tarik pada suatu rentang kawat penghantar antar menara dalam saluran udara dipengaruhi oleh factor – factor sebagai berikut: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Berat kawat per satuan Panjang Modulus elastisitas Koefisien perubahan Panjang Ultimate strength Diameter kawat Jarak antara dua menara ( span ) Kondisi lingkungan sekitar Berat efektif maksimum dari kawat penghantar adalah jumlah vektor dari berat vertikal dan tekanan angin horizontal. BAB 4 SISTEM MAINTENANCE TRANSMISI SALURAN UDARA TEGANGAN TINGGI ( SUTT ) 4.1 Maintenance SUTT Pemeliharaan SUTT memegang peranan sangat penting dalam menunjang kualitas dan keandalan penyediaan tenaga listrik kepada konsumen. Pemeliharaan SUTT adalah proses kegiatan yang bertujuan mempertahankan atau menjaga kondisi SUTT sehingga dalam pengoperasiannya SUTT dapat selalu berfungsi sesuai dengan karakteristik desainnya dan mencegah terjadinya gangguan yang merusak. Jadi, efektifitas dan efisiensi dari pemeliharaan SUTT dapat dilihat dari: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Peningkatan reliability, avaibility, dan efficiency SUTT Perpanjangan umur SUTT Perpanjangan internal overhaul ( pemeliharaan besar ) pada SUTT Peningkatan safety Pengurangan lama waktu padam Waktu pemulihan yang efektif Biaya pemeliharaan yang efisien / ekonomis. 4.2 Preventive Maintenance ( Pemeliharaan Preventif ) Adalah pemeliharaan yang dilaksanakan untuk mencegah terjadinya kerusakan secara tiba – tiba dan untuk mempertahankan unjuk kerja yang optimal sesuai umur teknisnya, melalui inspeksi secara periodic dan pengujian fungsi atau melakukan pengujian dan pengukuran untuk mendiagnosa kondisi peralatan. Pemeliharaan ini terbagi menjadi dua, yaitu: 1. Pemeliharaan Rutin ( Routine Maintenance ) Adalah pemeliharaan secara periodik / berkala dengan melakukan inspeksi dan pengujian fungsi untuk mendeteksi adanya potensi kelainan atau kegagalan pada peralatan dan mempertahankan unjuk kerjanya. Dalam pelaksanaannya, pemeliharaan rutin SUTT terdiri dari: a. Ground Patrol: Pemeliharaan mingguan dan triwulan b. Climb Up Inspection: Pemeliharaan yang dilaksanakan minimal 1 kali dalam 5 tahun atau lebih sesuai kebutuhan operasional yang mengacu pada peta kerawanan instalasi ( polusi tinggi, rawan petir dan ledakan ) serta setelah gangguan yang memerlukan investigasi lanjutan dilapangan. 2. In Service Visual Inspection Adalah pekerjaan pemantauan / pemeriksaan secara berkala / periodik kondisi peralatan saat operasi dengan hanya memanfaatkan indera penglihatan dan alat ukur bantu sederhana sebagai pendeteksi. Tujuan In Service Visual Inspection adalah untuk mendapatkan indikasi awal ketidaknormalan peralatan ( anomaly ) sebagai bahan untuk melakukan evaluasi level 1 serta sebagai informasi bagi pengembangan atau tindakan pemeliharaan. 4.3 Predictive Maintenance Disebut juga dengan pemeliharaan berbasis kondisi ( condition based maintenance ). Adalah pemeliharaan yang dilakukan dengan cara melakukan monitor dan membuat Analisa tren terhadap hasil pemeliharaan untuk dapat memprediksi kondisi dan gejala kerusakan secara dini. Hasil monitor dan analisa tren hasil predictive maintenance merupakan input yang dijadikan sebagai acuan tindak lanjut untuk planned corrective maintenance. Ruang lingkup predictive maintenance meliputi: a. In Service Measurement Adalah pengujian yang dilakukan saat peralatan operasi ( bertegangan ) untuk dapat memprediksi kondisi dan gejala kerusakan peralatan. Untuk SUTT, uraian kegiatan yang dilaksanakan meliputi pengujian Thermovisi, Ranging Meter, Puncture Insulator, Resistansi pentanahan tower. b. Pengujian Thermovisi Selama beroperasi, peralatan yang menyalurkan arus listrik akan mengalami pemanasan karena adanya I2R. Bagian yang sering mengalami pemanasan dan harus diperhatikan adalah terminal dan sambungan, terutama antara dua metal yang berbeda serta penampang konduktor yang mengecil karena korosi. Kenaikan I2R, disamping meningkatkan rugi – rugi juga dapat berakibat buruk karena bila panas meningkat, kekuatan mekanis dari konduktor melemah, konduktor bertambah pajang, penampang mengecil, panas bertambah besar, demikian seterusnya sehingga konduktor putus. Pengukuran panas secara langsung pada peralatan listrik yang sedang beroperasi tidak mungkin dilakukan terutama untuk SUTT, karena tegangannya yang tinggi. 4.4 Pengujian Resistansi Pentanahan Tower Pentanahan tower adalah perlengkapan pembumian system transmisi yang berfungsi untuk meneruskan arus listrik dari tiang SUTT ke tanah. Pentanahan tiang terdiri dari konduktor tembaga atau konduktor baja yang diklem pada pipa pentanahan yang ditanam didekat pondasi tiang, atau dengan menanam plat aluminium / tembaga disekitar pondasi tiang yang berfungsi untuk mengalirkan arus dari konduktor tanah akibat sambaran petir. Nilai pentanahan tiang harus dibuat sekecil mungkin agar tidak menimbulkan tegangan tiang yang tinggi yang pada akhirnya dapat mengganggu system penyaluran. Batasan nilai pentanahan tiang sebagai berikut: 1. Sistem 70 kV 2. Sistem 150 kV 3. Sistem 275 kV / 500 kV : maksimal 5 Ohm : maksimal 10 Ohm : maksimal 15 Ohm 4.5 Pemeliharaan Pasca Gangguan Adalah pemeliharaan yang dilaksanakan setelah peralatan mengalami gangguan dengan kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan meliputi In Service Visual Inspection. Bila diketahui kondisi peralatan masih baik, maka peralatan dapat dioperasikan kembali. Namun bila diketahui telah terjadi kerusakan yang memerlukan perbaikan, maka perlu ditindaklanjuti dengan Corrective Maintenance. 4.6 Daftar Konduktor Yang Digunakan Pada Tower
