1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang PT. PLN (Persero

advertisement
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
PT. PLN (Persero) merupakan suatu perusahaan yang bergerak dalam
bidang penyedia tenaga listrik, salah satu bidang usahanya yaitu sistem distribusi
tenaga listrik. Sistem distribusi tenaga listrik merupakan sistem yang menyalurkan
listrik ke jaringan listrik para konsumen sehingga sistem distribusi menjadi suatu
hal yang sangat penting untuk terhindar dari gangguan yang dapat menyebabkan
sistem menjadi terganggu. Gangguan pada sistem distribusi tenaga listrik dapat
berupa gangguan yang bersifat internal maupun external. Salah satu gangguan
bersifat external yang terjadi pada sistem distribusi tenaga listrik yaitu gangguan
akibat sambaran petir. Sambaran petir pada jaringan listrik dapat mengakibatkan
timbulnya tegangan lebih transient dimana sering disebut sebagai surja yang dapat
mengakibatkan kerusakan pada peralatan isolasi serta komponen – komponen
dalam sistem tenaga listrik (Rusmana, 2013). Pada daerah tertentu seperti pantai
atau persawahan memiliki potensi sambaran petir yang tinggi, salah satu daerah
tersebut yaitu pulau Serangan. Pulau Serangan merupakan daerah wisata dekat
pantai yang mempunyai potensi petir yang sangat tinggi, sehingga memiliki
kejadian sambaran petir hampir terjadi sepanjang tahun menurut data dari Stasiun
Geofisika Sanglah tahun 2014 sambaran petir yang terjadi di area Pulau Serangan
mencapai 1082 sambaran ke tanah dan 871 sambaran di awan (Stasiun Geofisika
Sanglah, 2014). Sambaran petir yang terjadi pada sistem tenaga listrik dapat
diklasifikasikan menjadi sambaran langsung dan sambaran tidak langsung, untuk
mengurangi gangguan akibat sambaran petir langsung maupun tidak langsung
yang dapat mengakibatkan sistem distribusi menjadi terganggu atau dapat
mengalami pemadaman listrik, maka diperlukan alat proteksi yang dapat
mengurangi gangguan tersebut. Salah satu alat proteksi yang digunakan untuk
mengurangi gangguan akibat sambaran petir yaitu kawat tanah. Kawat tanah
merupakan sistem pengaman pada jaringan distribusi tegangan menengah dengan
memasang kawat tanah (grounding) di atas kawat fasa, sehingga saat terjadi
1
2
sambaran petir maka petir akan mengenai kawat tanah yang terletak tepat diatas
kawat fasa dan tegangan lebih (surja) yang terjadi pada jaringan distribusi akan
langsung ditanahkan (Suryawan, 2012). Tegangan lebih yang merambat pada
kawat tanah harus cepat ditanahkan sehingga tidak merambat ke jaringan
distribusi yang dapat mengakibatkan komponen – komponen pada sistem
distribusi menjadi terganggu. Untuk mengurangi hal tersebut maka jarak
pentanahan kawat tanah antara titik satu ke titik lainnya dibuat sependek mungkin
sehingga tegangan lebih yang merambat pada kawat tanah bisa dengan cepat
ditanahkan selain itu tahanan pentanahan yang digunakan dibuat sekecil mungkin
sehingga tegangan lebih yang terjadi pada kawat tanah dapat dikurangi dan
kemungkinan terjadinya loncatan bunga api yang mengakibatkan sistem distribusi
menjadi terganggu menjadi berkurang.
Penggunaan kawat tanah sebagai alat proteksi petir berdasarkan teori
gelombang berjalan dimana bila sambaran petir mengenai kawat tanah pada
saluran maka arus yang besar mengalir ke tanah dan sepasang gelombang berjalan
merambat pada kawat tanah. Bila gelombang berjalan yang merambat pada kawat
tanah menemui titik peralihan atau pada bagian yang ditanahkan maka sebagian
gelombang itu akan dipantulkan dan sebagian lagi akan diteruskan ke bagian lain
dari titik tersebut. Untuk dapat mengikuti jejak dari gelombang pantulan maupun
gelombang terusan yang terjadi pada kawat tanah maka digunakan diagram tangga
(lattice diagram) sehingga dapat melihat posisi dan arah gerak dari tiap – tiap
gelombang datang, gelombang pantulan dan gelombang terusan yang terjadi pada
kawat tanah (Hutauruk, 1991). Pemasangan kawat tanah pada jaringan distribusi
tegangan menengah lebih dikhususkan pada daerah yang memiliki kerapatan
sambaran petir tinggi seperti daerah pantai maupun daerah persawahan selain itu
pada jaringan distribusi tegangan menengah karena panjang gawang berkisar
antara 40 sampai 80 meter maka kawat tanah ditanahkan sekitar 3 sampai 4
gawang tetapi idealnya setiap gawang kawat tanah harus ditanahkan sehingga
potensial sepanjang kawat tanah adalah nol (Hutauruk, 1991). Salah satu
penggunaan kawat tanah pada jaringan distribusi tegangan menengah yaitu pada
penyulang Serangan.
3
Penyulang Serangan merupakan saluran udara tegangan menengah 20 kV
yang melayani area Serangan dan sekitarnya. Pemasangan kawat tanah pada
penyulang Serangan bertujuan untuk mengamankan penyulang terhadap sambaran
petir langsung, kawat tanah pada penyulang Serangan dipasang sepanjang 12,45
km, dimana pentanahan kawat tanah pada penyulang Serangan yaitu sekitar 4
sampai 5 gawang. Untuk meningkatkan efektivitas dari kawat tanah pada
penyulang Serangan maka seharusnya tiap gawang pada penyulang ditanahkan
sehingga potensial sepanjang kawat tanah pada penyulang Serangan adalah nol.
Dengan tidak adanya standar yang digunakan untuk jarak pentanahan kawat
tanah pada sistem distribusi tegangan menengah maka pada tugas akhir ini akan
dilakukan penelitian tentang jarak penempatan titik pentanahan kawat tanah pada
penyulang Serangan berdasarkan efektifitas dari kawat tanah untuk menyalurkan
gangguan surja petir ke tanah dan berdasarkan jumlah kemungkinan gangguan
akibat sambaran petir langsung maupun sambaran petir tidak langsung yang
terjadi pada penyulang Serangan.
1.2
Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas maka dapat dirumuskan masalah yaitu berapa
jarak efektif untuk penempatan titik pentanahan kawat tanah pada penyulang
Serangan ?
1.3
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui jarak yang efektif
untuk penempatan titik pentanahan kawat tanah pada penyulang Serangan.
1.4
Manfaat Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan pengetahuan
tentang jarak penempatan titik pentanahan kawat tanah yang efektif pada sistem
distribusi tegangan menengah serta dapat menjadi acuan untuk diterapkan pada
penyulang yang terletak di daerah yang rawan petir sehingga dapat meningkatkan
efektifitas proteksi menggunakan kawat tanah.
4
1.5
Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Mengingat begitu luasnya permasalahan yang ada, maka dalam penulisan
Tugas Akhir ini disusun ruang lingkup dan pembatasan masalah sebagai berikut :
1.
Jumlah tiang pada penyulang serangan yaitu 248 tiang dengan panjang
saluran 12,45 km sehingga untuk panjang tiap gawang dirata – ratakan
menjadi 50 meter.
2.
Parameter untuk menentukan titik pentanahan yang efektif yaitu
berdasarkan efektifitas kawat tanah untuk menyalurkan gangguan surja ke
tanah dan berdasarkan jumlah kemungkinan gangguan akibat sambaran petir
langsung maupun sambaran petir tidak langsung yang terjadi pada
penyulang Serangan.
3.
Diasumsikan tahanan kontak tiang yang ditanahkan 5 Ω dan tahanan kontak
tiang yang tidak ditanahkan 500 Ω
4.
Diasumsikan petir menyambar pada tiang ke 1 yang ditanahkan dan
tegangan yang diteruskan pada tiang selanjutnya diambil pada tiang ke 2
yang ditanahkan dan tiang ke 3 yang ditanahkan sehingga saat tegangan
mencapai tiang ke 3 yang ditanahkan maka tegangan hanya akan
dipantulkan ke tiang ke 2 yang ditanahkan.
5.
Menggunakan metode skoring dan pembobotan untuk metode pengambilan
keputusan jarak titik pentanahan kawat tanah yang efektif pada penyulang
Serangan
1.6
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam tugas akhir ini dapat diuraikan
sebagai berikut :
BAB I
: PENDAHULUAN
Berisikan latar belakang permasalahan tentang jarak penempatan titik
pentanahan kawat tanah pada saluran distribusi tegangan menengah
5
dimana diambil studi kasus pada penyulang Serangan berdasarkan
parameter dari efektifitas kawat tanah dan jumlah kemungkinan
gangguan akibat sambaran petir langsung dan sambaran petir tidak
langsung, rumusan masalah, tujuan, batasan masalah dan sistematika
penulisan tugas akhir ini,
BAB II
: KAJIAN PUSTAKA
Berisikan tinjauan mutakhir atau penelitian yang berkaitan dengan
kawat tanah pada sistem distribusi tegangan menengah dan tinjauan
pustaka yang berisikan tentang teori gelombang berjalan pada kawat
tanah dan konstruksi pemasangan kawat tanah pada sistem distribusi
tegangan menengah.
BAB III : METODE PENELITIAN
Berisikan tentang lokasi dan waktu penelitian, sumber dan jenis data
yang digunakan, analisis data serta alur analisis data yang digunakan
untuk analisis penempatan titik pentanahan kawat tanah pada
penyulang Serangan.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisikan pembahasan tentang jarak penempatan titik pentanahan
kawat tanah pada penyulang serangan untuk masing – masing
skenario dimana berdasarkan parameter efektifitas kawat tanah dan
jumlah kemungkinan gangguan akibat sambaran petir langsung
maupun sambaran petir tidak langsung yang terjadi pada penyulang
serangan serta berisikan hasil jarak penempatan titik pentanahan
kawat tanah yang efektif menggunakan metode skoring dan
pembobotan.
BAB V
: SIMPULAN DAN SARAN
Berisikan simpulan yang didapatkan setelah dilakukan perhitungan
jarak penempatan titik pentanahan kawat tanah pada penyulang
serangan dan saran yang nantinya dapat dijadikan acuan untuk
pengembangan tugas akhir ini.
Download