Tap Changer (Perubah Tap) Pada Transformator

Tap changer adalah alat perubah perbandingan transformasi untuk mendapatkan tegangan operasi sekunder yang lebih baik (diinginkan) dari tegangan jaringan / primer yang berubah-ubah.

Untuk memenuhi kualitas tegangan pelayanan sesuai kebutuhan konsumen (PLN Distribusi), tegangan keluaran (sekunder) transformator harus dapat dirubah sesuai keinginan. Untuk memenuhi hal tersebut, maka pada salah satu atau pada kedua sisi belitan transformator dibuat tap (penyadap) untuk merubah perbandingan transformasi (rasio) trafo.

Ada dua cara kerja tap changer:
1. Mengubah tap dalam keadaan trafo tanpa beban. Tap changer yang hanya bisa beroperasi untuk memindahkan tap transformator dalam keadaan transformator tidak berbeban, disebut “Off Load Tap Changer” dan hanya dapat dioperasikan manual (Gambar 1).

2. Mengubah tap dalam keadaan trafo berbeban. Tap changer yang dapat beroperasi untuk memindahkan tap transformator, dalam keadaan transformator berbeban, disebut “On Load Tap Changer (OLTC)” dan dapat dioperasikan secara manual atau otomatis (Gambar 2).

Transformator yang terpasang di gardu induk pada umumnya menggunakan tap changer yang dapat dioperasikan dalam keadaan trafo berbeban dan dipasang di sisi primer. Sedangkan transformator penaik tegangan di pembangkit atau pada trafo kapasitas kecil, umumnya menggunakan tap changer yang dioperasikan hanya pada saat trafo tenaga tanpa beban.

OLTC terdiri dari :
1. Selector Switch
2. diverter switch
3. transisi resistor

Untuk mengisolasi dari bodi trafo (tanah) dan meredam panas pada saat proses perpindahan tap, maka OLTC direndam di dalam minyak isolasi yang biasanya terpisah dengan minyak isolasi utama trafo (ada beberapa trafo yang compartemennya menjadi satu dengan main tank).

Karena pada proses perpindahan hubungan tap di dalam minyak terjadi fenomena elektris, mekanis, kimia dan panas, maka minyak isolasi OLTC kualitasnya akan cepat menurun. tergantung dari jumlah kerjanya dan adanya kelainan di dalam OLTC.

Semoga bermanfaat, HaGe.

Read more »

Proses Terjadinya Busur Api Pada Circuit Breaker

Pada waktu pemutusan atau penghubungan suatu rangkaian sistem tenaga listrik maka pada PMT (circuit breaker) akan terjadi busur api, hal tersebut terjadi karena pada saat kontak PMT dipisahkan , beda potensial diantara kontak akan menimbulkan medan elektrik diantara kontak tersebut, seperti ditunjukkan pada gambar dibawah.

Arus yang sebelumnya mengalir pada kontak akan memanaskan kontak dan menghasilkan emisi thermis pada permukaan kontak. Sedangkan medan elektrik menimbulkan emisi medan tinggi pada kontak katoda (K). Kedua emisi ini menghasilkan elektron bebas yang sangat banyak dan bergerak menuju kontak anoda (A). Elektron-elektron ini membentur molekul netral media isolasi dikawasan positif, benturan-benturan ini akan menimbulkan proses ionisasi. Dengan demikian, jumlah elektron bebas yang menuju anoda akan semakin bertambah dan muncul ion positif hasil ionisasi yang bergerak menuju katoda, perpindahan elektron bebas ke anoda menimbulkan arus dan memanaskan kontak anoda.

Ion positif yang tiba di kontak katoda akan menimbulkan dua efek yang berbeda. Jika kontak terbuat dari bahan yang titik leburnya tinggi, misalnya tungsten atau karbon, maka ion positif akan akan menimbulkan pemanasan di katoda. Akibatnya, emisi thermis semakin meningkat. Jika kontak terbuat dari bahan yang titik leburnya rendah, misal tembaga, ion positif akan menimbulkan emisi medan tinggi. Hasil emisi thermis ini dan emisi medan tinggi akan melanggengkan proses ionisasi, sehingga perpindahan muatan antar kontak terus berlangsung dan inilah yang disebut busur api.



Untuk memadamkan busur api tersebut perlu dilakukan usaha-usaha yang dapat menimbulkan proses deionisasi, antara lain dengan cara sebagai berikut:

1. Meniupkan udara ke sela kontak, sehingga partikel-partikel hasil ionisai dijauhkan dari sela kontak.
2. Menyemburkan minyak isolasi kebusur api untuk memberi peluang yang lebih besar bagi proses rekombinasi.
3. Memotong busur api dengan tabir isolasi atau tabir logam, sehingga memberi peluang yang lebih besar bagi proses rekombinasi.
4. Membuat medium pemisah kontak dari gas elektronegatif, sehingga elektron-elektron bebas tertangkap oleh molekul netral gas tersebut.

Jika pengurangan partikel bermuatan karena proses deionisasi lebih banyak daripada penambahan muatan karena proses ionisasi, maka busur api akan padam. Ketika busur api padam, di sela kontak akan tetap ada terpaan medan elektrik. Jika suatu saat terjadi terpaan medan elektrik yang lebih besar daripada kekuatan dielektrik media isolasi kontak, maka busur api akan terjadi lagi.

Semoga bermanfaat, HaGe.

Read more »

Contoh Menentukan Sambungan Trafo Daya

1. Sambungan untuk vector group Yy6.

(klik gambar untuk melihat lebih jelas)

- Sambungan sisi primer A2 , B2 , C2.

- Sambungan vector a1 , a2 , b1 , b2 , c1 , c2 sedemikian sehingga searah dengan r , s , t , yaitu a1 b1 c1 diganti.

- Sambungan kumparan sekunder sesuai dengan hubungan vector sisi sekunder.

2. Sambungan untuk vector group Yd1.

(klik gambar untuk melihat lebih jelas)

- Sambungan sisi primer A2 , B2 , C2.

- Hubungkan vector a2 a1 , b2 b1 , c2 c1 , membentuk sebangun dan searah dengan r, s, t ; yaitu a2 b1 , b2 c2 , c2 a1 .

- Sambungan kumparan sekunder sesuai dengan hubungan vector sisi sekunder.

selengkapnya download disini

Read more »

Belajar Dasar SCADA

Apa manfaat SCADA bagi Anda?SCADA bukanlah teknologi khusus, tapi lebih merupakan sebuah aplikasi. Kepanjangan SCADA adalah Supervisory Control And Data Acquisition, semua aplikasi yang mendapatkan data-data suatu sistem di lapangan dengan tujuan untuk pengontrolan sistem merupakan sebuah Aplikasi SCADA! Seperti telah dibahas pada artikel lainnya di sini.

Ada dua elemen dalam Aplikasi SCADA, yaitu:
1. Proses, sistem, mesin yang akan dipantau dan dikontrol - bisa berupa power plant, sistem pengairan, jaringan komputer, sistem lampu trafik lalu-lintas atau apa saja;
2. Sebuah jaringan peralatan ‘cerdas’ dengan antarmuka ke sistem melalui sensor dan luaran kontrol. Dengan jaringan ini, yang merupakan sistem SCADA, membolehkan Anda melakukan pemantauan dan pengontrolan komponen-
komponen sistem tersebut.

Anda dapat membangun sistem SCADA menggunakan berbagai macam teknologi maupun protokol yang berbeda-beda.

DIMANAKAH SCADA DIGUNAKAN?

Anda dapat menggunakan SCADA untuk mengatur berbagai macam peralatan. Biasanya, SCADA digunakan untuk melakukan proses industri yang kompleks secara otomatis, menggantikan tenaga manusia (bisa karena dianggap berbahaya atau tidak praktis - konsekuensi logis adalah PHK), dan biasanya merupakan proses-proses yang melibatkan faktor-faktor kontrol yang lebih banyak, faktor-faktor kontrol gerakan-cepat yang lebih banyak, dan lain sebagainya, dimana pengontrolan oleh manusia menjadi tidak nyaman lagi.
Sebagai contoh, SCADA digunakan di seluruh dunia misalnya untuk…
• Penghasil, transmisi dan distribusi listrik: SCADA digunakan untuk mendeteksi besarnya arus dan tegangan, pemantauan operasional circuit breaker, dan untuk mematikan/menghidupkan the power grid;
• Penampungan dan distribusi air: SCADA digunakan untuk pemantauan dan pengaturan laju aliran air, tinggi reservoir, tekanan pipa dan berbagai macam faktor lainnya;
• Bangunan, fasilitas dan lingkungan: Manajer fasilitas menggunakan SCADA untuk mengontrol HVAC, unit-unit pendingin, penerangan, dan sistem keamanan.
• Produksi: Sistem SCADA mengatur inventori komponen-komponen, mengatur otomasi alat atau robot, memantau proses dan kontrol kualitas.
• Transportasi KA listrik: menggunakan SCADA bisa dilakukan pemantauan dan pengontrolan distribusi listrik, otomasi sinyal trafik KA, melacak dan menemukan lokasi KA, mengontrol palang KA dan lain sebagainya.
• Lampu lalu-lintas: SCADA memantau lampu lalu-lintas, mengontrol laju trafik, dan mendeteksi sinyals-sinyal yang salah.

Dan, tentunya, masih banyak lagi aplikasi-aplikasi potensial untuk sistem SCADA. SCADA saat ini digunakan hampir di seluruh proyek-proyek industri dan infrastruktur umum.

Intinya SCADA dapat digunakan dalam aplikasi-aplikasi yang membutuhkan kemudahan dalam pemantauan sekaligus juga pengontrolan, dengan berbagai macam media antarmuka dan komunikasi yang tersedia saat ini (misalnya, Komputer, PDA, Touch Screen, TCP/IP, wireless dan lain sebagainya).

NGAPAIN JUGA PAKE SCADA?

Coba sekarang pikirkan tanggung-jawab atau tugas Anda di perusahaan, berkaitan dengan segala macam operasi dan parameter-parameter yang akhirnya mempengaruhi hasil produksi:
• Apakah peralatan Anda membutuhkan Catu Daya, suhu yang terkontrol, kelembaban lingkungan yang stabil dan tidak pernah mati?
• Apakah Anda perlu tahu - secara real time - status dari berbagai macam komponen dan peralatan dalam sebuah sistem kompleks yang besar?
• Apakah Anda perlu tahu bagaimana perubahan masukan mempengaruhi luaran?
• Peralatan apa saja yang perlu Anda kontrol - secara real time - dari jarak jauh?
• Apakah Anda perlu tahu dimanakah terjadinya kesalahan/kerusakan dalam sistem sehingga mempengaruhi proses?

PEMANTAUAN DAN PENGONTROLAN SECARA REAL-TIME MENINGKATKAN EFISIENSI DAN MEMAKSIMALKAN KEUNTUNGAN

Tanyakan beberapa poin tersebut sebelumnya, saya yakin Anda akan bisa memperkirakan dimanakah Anda bisa mengaplikasikan SCADA. Bisa jadi Anda akan berkata lagi “Terus ngapain? So What?”. Apa yang sebenarnya ingin Anda ketahui adalah hasil secara nyata yang bagaimanakah yang bisa Anda harapkan dengan mengaplikasikan SCADA?
Berikut ini beberapa hal yang bisa Anda lakukan dengan Sistem SCADA:
• Mengakses pengukuran kuantitatif dari proses-proses yang penting, secara langsung saat itu maupun sepanjang waktu.
• Mendeteksi dan memperbaiki kesalahan secara cepat.
• Mengukur dan memantau trend sepanjang waktu.
• Menemukan dan menghilangkan kemacetan (bottleneck) dan pemborosan (inefisiensi).
• Mengontrol proses-proses yang lebih besar dan kompleks dengan staf-staf terlatih yang lebih sedikit.

Intinya, sebuah sistem SCADA memberikan Anda keleluasaan mengatur maupuan mengkonfigurasi sistem. Anda bisa menempatkan sensor dan kontrol di setiap titik kritis di dalam proses yang Anda tangani (seiring dengan teknologi SCADA yang semakin baik, Anda bisa menempatkan lebih banyak sensor di banyak tempat). Semakin banyak hal yang bisa dipantau, semakin detil operasi yang bisa Anda lihat, dan semuanya bekerja secara real-time. Tidak peduli sekompleks apapun proses yang Anda tangani, Anda bisa melihat operasi proses dalam skala besar maupun kecil, dan Anda setidaknya bisa melakukan penelusuran jika terjadi kesalahan dan sekaligus meningkatkan efisiensi. Dengan SCADA, Anda bisa melakukan banyak hal, dengan ongkos lebih murah dan, tentunya, akan meningkatkan keuntungan!

Contoh Arsitektur SCADA

Bagaimana SCADA bekerja?

Sebuah sistem SCADA memiliki 4 (empat) fungsi , yaitu:
1. Akuisisi Data,
2. Komunikasi data jaringan,
3. Peyajian data, dan
4. Kontrol (proses)

Fungsi-fungsi tersebut didukung sepenuhnya melalui 4 (empat) komponen SCADA, yaitu:
1. Sensor (baik yang analog maupun digital) dan relai kontrol yang langsung berhubungan dengan berbagai macam aktuator pada sistem yang dikontrol;
2. RTUs (Remote Telemetry Units). Merupakan unit-unit “komputer” kecil (mini), maksudnya sebuah unit yang dilengkapi dengan sistem mandiri seperti sebuah komputer, yang ditempatkan pada lokasi dan tempat-tempat tertentu di lapangan. RTU bertindak sebagai pengumpul data lokal yang mendapatkan datanya dari sensor-sensor dan mengirimkan perintah langsung ke peralatan di lapangan;
3. Unit master SCADA (Master Terminal Unit - MTU). Kalo yang ini merupakan komputer yang digunakan sebagai pengolah pusat dari sistem SCADA. Unit master ini menyediakan HMI (Human Machine Iterface) bagi pengguna, dan secara otomatis mengatur sistem sesuai dengan masukan-masukan (dari sensor) yang diterima;
4. Jaringan komunikasi, merupakan medium yang menghubungkan unit master SCADA dengan RTU-RTU di lapangan.

SISTEM SCADA PALING SEDERHANA DI DUNIA!

Sistem SCADA yang paling sederhana yang mungkin bisa dijumpai di dunia adalah sebuah rangkaian tunggal yang memberitahu Anda sebuah kejadian (event). Bayangkan sebuah pabrik yang memproduksi pernak-pernik, setiap kali produk pernak-pernik berhasil dibuat, akan mengaktifkan sebuah saklar yang terhubungkan ke lampu atau alarm untuk memberitahukan bahwa ada satu pernak-pernik yang berhasil dibuat.
Tentunya, SCADA bisa melakukan lebih dari sekedar hal sederhana tersebut. Tetapi prinsipnya sama saja, Sebuah sistem SCADA skala-penuh mampu memantau dan (sekaligus) mengontrol proses yang jauh lebih besar dan kompleks.

AKUISISI DATA

Pada kenyataannya, Anda membutuhkan pemantauan yang jauh lebih banyak dan kompleks dari sekedar sebuah mesin yang menghasilkan sebuah produk (seperti contoh sebelumnya). Anda mungkin membutuhkan pemantauan terhadap ratusan hingga ribuan sensor yang tersebar di seluruh area pabrik. Beberapa sensor digunakan untuk pengukuran terhadap masukan (misalnya, laju air ke reservoir), dan beberapa sensor digunakan untuk pengukuran terhadap luaran (tekanan, massa jenis, densitas dan lain sebagainya).

Beberapa sensor bisa melakukan pengukuran kejadian secara sederhana yang bisa dideteksi menggunakan saklar ON/OFF, masukan seperti ini disebut sebagai masukan diskrit atau masukan digital. Misalnya untuk mengetahui apakah sebuah alat sudah bekerja (ON) atau belum (OFF), konveyornya sudah jalan (ON) atau belum (OFF), mesinnya sudah mengaduk (ON) atau belum (OFF), dan lain sebagainya. Beberapa sensor yang lain bisa melakukan pengukuran secara kompleks, dimana angka atau nilai tertentu itu sangat penting, masukan seperti ini disebut masukan analog, bisa digunakan untuk mendeteksi perubahan secara kontinu pada, misalnya, tegangan, arus, densitas cairan, suhu, dan lain sebagainya.

Untuk kebanyakan nilai-nilai analog, ada batasan tertentu yang didefinisikan sebelumnya, baik batas atas maupun batas bawah. Misalnya, Anda ingin mempertahankan suhu antara 30 dan 35 derajat Celcius, jika suhu ada di bawah atau diatas batasan tersebut, maka akan memicu alarm (baik lampu dan/atau bunyi-nya). Terdapat empat alarm batas untuk sensor analog: Major Under, Minor Under, Minor Over, dan Major Over Alarm.

KOMUNIKASI DATA

Dari contoh sederhana pabrik pernak-pernik, yang dimaksud ‘jaringan’ pada kasus tersebut adalah sekedar kabel yang menghubungkan saklar dengan panel lampu. Kenyataannya, seringkali Anda ingin memantau berbagai macam parameter yang berasal dari berbagai macam sensor di lapangan (pabrik), dengan demikian Anda membutuhkan sebuah jaringan komunikasi untuk melakukannya.
Pada awalnya, SCADA melakukan komunikasi data melalui radio, modem atau jalur kabel serial khusus. Saat ini data-data SCADA dapat disalurkan melalui jaringan Ethernet atau TCP/IP. Untuk alasan keamanan, jaringan komputer untuk SCADA adalah jaringan komputer lokal (LAN - Local Area Network) tanpa harus mengekspos data-data penting di Internet.

Komunikasi SCADA diatur melalui suatu protokol, jika jaman dahulu digunakan protokol khusus yang sesuai dengan produsen SCADA-nya, sekarang sudah ada beberapa standar protokol yang ditetapkan, sehingga tidak perlu khawatir masalah kecocokan komuninkasi lagi.

Karena kebanyakan sensor dan relai kontrol hanyalah peralatan listrik yang sederhana, alat-alat tersebut tidak bisa menghasilkan atau menerjemahkan protokol komunikasi. Dengan demikian dibutuhkan RTU yang menjembatani antara sensor dan jaringan SCADA. RTU mengubah masukan-masukan sensor ke format protokol yang bersangkutan dan mengirimkan ke master SCADA, selain itu RTU juga menerima perintah dalam format protokol dan memberikan sinyal listrik yang sesuai ke relai kontrol yang bersangkutan.

Gambar Contoh Jaringan pada Sistem SCADA

PENYAJIAN DATA

Untuk kasus pabrik pernak-pernik kita, satu-satunya tampilan adalah sebuah lampu yang akan menyala saat saklar diaktifkan. Ya, tentu saja kenyataannya bisa puluhan hingga ratusan lampu, bayangkan siapa yang akan Anda minta untuk mengawasi lampu-lampu tersebut, emangnya lampu hiasan? Bukan khan?
Sistem SCADA melakukan pelaporan status berbagai macam sensor (baik analog maupun digital) melalui sebuah komputer khusus yang sudah dibuatkan HMI-nya (Human Machine INterface) atau HCI-nya (Human Computer Interface). Akses ke kontrol panel ini bisa dilakukan secara lokal maupun melalui website. Bahkan saat ini sudah tersedia panel-panel kontrol yang TouchScreen. Perhatikan contoh-contoh gambar dan penjelasan pada STUDI KASUS.

Gambar Contoh akses SCADA melalui website KONTROL

Sayangnya, dalam contoh pabrik pernak-pernik kita tidak ada elemen kontrol. Baiklah, kita tambahkan sebuah kontrol. Misalnya, sekarang operator juga memiliki tombol pada panel kontrol. Saat dia klik pada tombol tersebut, maka saklar di pabrik juga akan ON.
Okey, jika kemudian Anda tambahkan semua kontrol pabrik ke dalam sistem SCADA melalui HMI-nya, maka Anda mendapatkan sebuah kontrol melalui komputer secara penuh, bahkan menggunakan SCADA yang canggih (hampir semua produk perangkat lunak SCADA saat ini sudah canggih-canggih) bisa dilakukan otomasi kontrol atau otomasi proses, tanpa melibatkan campur tangan manusia. Tentu saja, Anda masih bisa secara manual mengontrolnya dari stasion master.

Tentunya, dengan bantuan SCADA, proses bisa lebih efisien, efektif dan meningkatkan profit perusahaan.

Bagaimana mengevaluasi Sistem dan Perangkat Keras SCADA?

Okey, sekarang persoalannya adalah petunjuk bagaimana memilih dan memilah sistem SCADA yang baik. Apalagi sistem SCADA akan Anda gunakan hingga 10 sampai 15 tahun yang akan datang, tentunya Anda harus mencari produk-produk yang terkenal reputasinya. Namun hal ini akan berdampak pada investasi yang harus dilakukan, sebuah produk dengan reputasi handal dan terkenal tentu harganya jauh lebih mahal dibandingkan produk-produk SCADA baru yang saat ini mulai banyak bermunculan.
Ada beberapa hal penting yang perlu Anda perhatikan, antara lain:
• Anda bisa menghabiskan masa depan pabrik dengan ongkos berlebih yang tidak perlu;
• Kadangkala setelah menghabiskan dana yang sangat besar, akhirnya Anda hanya mendapatkan sebuah sistem yang kurang atau bahkan tidak memenuhi apa yang diinginkan;
• Atau barangkali saat ini sistem betul-betul memenuhi kebutuhan, tetapi tidak untuk pengembangan masa depan.

Catatan singkat mengenai Sensor dan Jaringan

Sensor dan relai kontrol merupakan komponen yang penting. Tentu saja, ada beberapa sensor yang lebih baik daripada lainnya, namun tersedianya datasheet untuk sebuah sensor akan membantu Anda mengenali lebih detil dari sensor yang bersangkutan, sehingga Anda bisa memilih mana yang terbaik.
Sebuah jaringan (LAN/WAN) berbasis TCP/IP merupakan jaringan yang mudah digunakan, dan jika pabrik Anda belum semuanya memiliki jaringan, transisi ke jaringan LAN bisa jadi merupakan tujuan jangka panjang perusahaan. Namun Anda tidak perlu langsung menerapkan jaringan LAN semuanya untuk mendapatkan keuntungan dari penggunaan SCADA. Sistem SCADA yang baik akan mendukung jaringan lama Anda dan jaringan LAN, sehingga Anda bisa melakukan transisi secara bertahap.

Berikut saya sampaikan beberapa petunjuk (dari pengalaman dan beberapa rujukan dari online maupun offline) dalam membangun sistem SCADA terutama masalah pemilihan RTU dan MTU.

Apa yang perlu Anda perhatikan dalam memilih SCADA RTU

SCADA RTU Anda harus mampu berkomunikasi dengan segala macam peralatan yang di pabrik dan bisa bertahan terhadap berbagai macam kondisi industri (panas, dingin, tekanan dan lain sebagainya). Berikut ceklis untuk pemilihan RTU yang berkualitas:
• Kapasitas yang cukup untuk mendukung berbagai macam peralatan di pabrik (dalam cakupan SCADA yang diinginkan), tetapi tidak lebih dari yang dibutuhkan. Jangan sampai Anda membeli RTU dengan kapasitas yang berlebih sedemikian hingga akhirnya tidak akan pernah digunakan, ini adalah pemborosan.
• Konstruksi yang tahan banting dan kemampuan bertahan terhadap suhu dan kelembaban yang ekstrim. Sudah jelas khan? Kalo tidak tahan banting dan tidak bisa bertahan buat apa pasang RTU tersebut? Bisa jadi hasil pengukuran menjadi tidak akurat dan alat jebol.
• Catu daya yang aman dan berlimpah. Sistem SCADA seringkali harus bekerja penuh 24 jam setiap hari. Seharusnya digunakan RTU yang mendukung penggunaan daya dari baterei, idealnya, ada dua sumber catu daya (listrik dan baterei).
• Port komunikasi yang cukup. Koneksi jaringan sama pentingnya seperti catu daya. Port serial kedua atau modem internal bisa menjaga agar RTU tetap online walaupun jaringan saat itu sedang rusak atau gagal. Selain itu, RTU dengan port komunikasi beragam dapat mendukung strategi migrasi LAN.
• Memori nonvolatile (NVRAM) untuk menyimpan firmware. NVRAM dapat menyimpan data walaupun catu daya dimatikan. Firmware baru (hasil modifikasi dan lain sebagainya) dapat diunduh ke penyimpan NVRAM melalui jaringan, sehingga kemampuan RTU akan selalu up-to-date (terbaharui) tanpa harus mengunjungi lokasi RTU yang bersangkutan.
• Kontrol cerdas. Sistem SCADA yang canggih saat ini bisa melakukan kontrol dengan sendirinya sesuai dengan program atau pengaturan yang dimasukkan, terutama tanggapan terhadap berbagai macam masukan sensor-sensor. Ini jelas tidak perlu untuk semua aplikasi, namun menawarkan kemudahan operasional.
• Jam waktu-nyata (real-time clock). untuk pencetakan tanggal/waktu pada laporan secara tepat dan akurat;
• Pewaktu watchdog yang memastikan RTU bisa start-ulang setelah terjadinya kegagalan daya (power failure).

Tipikal arsitetur RTU

Apa yang perlu Anda perhatikan dalam memilih SCADA MTU

SCADA master atau MTU harus mampu menampilkan berbagai informasi dalam bentuk yang familiar bagi pengguna atau operator-nya. Beberapa hal yang perlu diperhatikan berkaitan dengan SCADA MTU:
• Fleksibel, tanggapan terhadap sensor bisa diprogram. Cari sistem yang menyediakan perangkat yang mudah untuk memprogram soft alarm (laporan kejadian yang kompleks yang merupakan kombinasi antara masukan sensor dan pernyataan tanggal/jam) dan soft control (tanggapan terhadap sensor yang bisa diprogram).
• Bekerja penuh 24/7, peringatan melalui SMS (pager) dan pemberitahuan email secara otomatis. Anda tidak perlu mempekerjakan orang untuk mengamati papan pemantauan 24 jam sehari. Jika peralatan membutuhkan campur tangan manusia, maka secara otomatis sistem akan mengirimkan peringatan melalui SMS atau email ke penanggung-jawab yang bersangkutan.
• Tampilan informasi secara detil. Tentunya Anda ingin sebuah sistem yang menampilkan dalam bahasa harian Anda (Inggris, Indonesia, dll) yang jelas dan sederhana, dengan penjelasan yang lengkap terhadap aktivitas yang sedang terjadi dan bagaimana Anda seharusnya menangani atau menanggapinya.
• Tapis untuk alarm mengganggu (tidak perlu). Alarm-alarm yang mengganggu akan membuat para staff menjadi tidak peka lagi terhadap pelaporan alarm, dan mereka mulai percaya bahwa semua alarm merupakan alarm menganggu. Akhirnya mereka akan berhenti menanggapi semua alarm termasuk alarm yang kritis (alarm yang benar-benar harus mendapatkan perhatian). Gunakan SCADA yang dapat menapis dan memilah-milah alarm-alarm mana yang mengganggu dan yang kritis.
• Kemampuan pengembangan kedepan. Sebuah sistem SCADA merupakan investasi jangka panjang (10 hingga 15 tahun). Sehingga Anda perlu memastikan kemampuan SCADA untuk pengembangan dalam jangka waktu 15 tahun kedepan.
• Pencadangan yang beragam. Sistem SCADA yang baik mendukung berbagai macam pencadangan master, di beberapa lokasi. Jika master SCADA utama gagal, master yang kedua dalam jaringan akan mengambil alih secara otomatis, tanpa adanya interupsi fungsi pemantauan dan pengontrolan.
• Mendukung berbagai macam tipe protokol dan peralatan. Jika jaman dulu SCADA hanya dbuat untuk protokol-protokol tertentu yang tertutup. Solusi vendor tunggal bukan merupakn ide yang bagus - seringkali vendor tidak lagi menyediakan dukungan untuk produk-produk mereka. Dukungan terhadap berbagai macam protokol yang terbuka akan mengamankan sistem SCADA Anda dari keusangan yang tak-terencana.

Tipikal arsitektur MTU
@Sumber dari afgianto (maaf jika ada kesalahan penulisan)

Untuk mengetahui daftar istilah lainnya yang ada di SCADA, dapat anda baca di sini.

Read more »

SCADA

SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control and Data Acquisition. SCADA merupakan sebuah sistem yang mengumpulkan informasi atau data-data dari lapangan dan kemudian mengirimkan-nya ke sebuah komputer pusat yang akan mengatur dan mengontrol data-data tersbut. Sistem SCADA tidak hanya digunakan dalam proses-proses industri, misalnya, pabrik baja, pembangkit dan pendistribusian tenaga listrik (konvensional maupun nuklir), pabrik kimia, tetapi juga pada beberapa fasilitas eksperimen seperti fusi nuklir. Dari sudut pandang SCADA, ukuran pabrik atau sistem proses mulai dar 1.000an hingga 10.000an I/O (luara/masukan), namun saat ini sistem SCADA sudah bisa menangani hingga ratusan ribu I/O.

Ada banyak bagian dalam sebuah sistem SCADA. Sebuah sistem SCADA biasanya memiliki perangkat keras sinyal untuk memperoleh dan mengirimkan I/O, kontroler, jaringan, antarmuka pengguna dalam bentuk HMI (Human Machine Interface), piranti komunikasi dan beberapa perangkat lunak pendukung. Semua itu menjadi satu sistem, istilah SCADA merujuk pada sistem pusat keseluruhan. Sistem pusat ini biasanya melakukan pemantauan data-data dari berbagai macam sensor di lapangan atau bahkan dari tempat2 yang lebih jauh lagi (remote locations).

Sistem pemantauan dan kontrol industri biasanya terdiri dari sebuah host pusat atau master (biasa dinamakan sebagai master station, master terminal unit atau MTU), satu atau lebih unit-unit pengumpul dan kontrol data lapangan (biasa dinamakan remote stattion, remoter terminal unit atau RTU) dan sekumpulan perangkat lunak standar maupun customized yang digunakan untuk memantau dan mengontrol elemen-elemen data-data di lapangan. Sebagian besar sistem SCADA banyak memiliki karakteristik kontrol kalang-terbuka (open-loop) dan banyak menggunakan komunikasi jarak jauh, walaupun demikian ada beberapa elemen merupakan kontrol kalang-tertutup (closed-loop) dan/atau menggunakan komunikasi jarak dekat.

Sistem yang mirip dengan sistem SCADA juga bisa kita jumpai di beberapa pabrik proses, perawatan dan lain-lain. Sistem ini dinamakan DCS (Distributed Control Systems). DCS memiliki fungsi yang mirip dengan SCADA, tetapi unit pengumpul dan pengontrol data biasanya ditempatkan pada beberapa area terbatas. Komunikasinya bisa menggunakan jaringan lokal (LAN), handal dan berkecepatan tinggi.

SCADA Pada Sistem Tenaga Listrik

Fasilitas SCADA diperlukan untuk melaksanakan pengusahaan tenaga listrik terutama pengendalian operasi secara realtime. Suatu sistem SCADA terdiri dari sejumlah RTU (Remote Terminal Unit), sebuah Master Station / RCC (Region Control Center), dan jaringan telekomunikasi data antara RTU dan Master Station. RTU dipasang di setiap Gardu Induk atau Pusat Pembangkit yang hendak dipantau. RTU ini bertugas untuk mengetahui setiap kondisi peralatan tegangan tinggi melalui pengumpulan besaran-besaran listrik, status peralatan, dan sinyal alarm yang kemudian diteruskan ke RCC melalui jaringan telekomunikasi data. RTU juga dapat menerima dan melaksanakan perintah untuk merubah status peralatan tegangan tinggi melalui sinyal-sinyal perintah yang dikirim dari RCC.

Dengan sistem SCADA maka Dispatcher dapat mendapatkan data dengan cepat setiap saat (real time) bila diperlukan, disamping itu SCADA dapat dengan cepat memberikan peringatan pada Dispatcher bila terjadi gangguan pada sistem, sehingga gangguan dapat dengan mudah dan cepat diatasi / dinormalkan. Data yang dapat diamati berupa kondisi ON / OFF peralatan transmisi daya, kondisi sistem SCADA sendiri, dan juga kondisi tegangan dan arus pada setiap bagian di komponen transmisi. Setiap kondisi memiliki indikator berbeda, bahkan apabila terdapat indikasi yang tidak valid maka operator akan dapat megetahui dengan mudah.

Fungsi kendali pengawasan mengacu pada operasi peralatan dari jarak jauh, seperti switching circuit breaker, pengiriman sinyal balik untuk menunjukkan atau mengindikasikan kalau operasi yang diinginkan telah berjalan efektif. Sebagai contoh pengawasan dilakukan dengan menggunakan indikasi lampu, jika lampu hijau menyala menunjukkan peralatan yang terbuka (open), sedang lampu merah menunjukkan bahwa peralatan tertutup (close), atau dapat menampilkan kondisi tidak valid yaitu kondisi yang tidak diketahui apakah open atau close. Saat RTU melakukan operasi kendali seperti membuka circuit breaker, perubahan dari lampu merah menjadi hijau pada pusat kendali menunjukkan bahwa operasi berjalan dengan sukses.

Operasi pengawasan disini memakai metode pemindaian (scanning) secara berurutan dari RTU-RTU yang terdapat pada Gardu Induk-Gardu Induk. Sistem ini mampu mengontrol beberapa RTU dengan banyak peralatan pada tiap RTU hanya dengan satu Master Station. Lebih lanjut, sistem ini juga mampu mengirim dari jarak jauh data-data hasil pengukuran oleh RTU ke Master Station, seperti data analog frekuensi, tegangan, daya dan besaran-besaran lain yang dibutuhkan untuk keseluruhan / kekomplitan operasi pengawasan .

Keuntungan sistem SCADA lainnya ialah kemampuan dalam membatasi jumlah data yang ditransfer antar Master Station dan RTU. Hal ini dilakukan melalui prosedur yang dikenal sebagai exception reporting dimana hanya data tertentu yang dikirim pada saat data tersebut mengalami perubahan yang melebihi batas setting, misalnya nilai frekuensi hanya dapat dianggap berubah apabila terjadi perubahan sebesar 0,05 Herzt. Jadi apabila terjadi perubahan yang nilainya sangat kecil maka akan dianggap tidak terjadi perubahan frekuensi. Hal ini adalah untuk mengantisipasi sifat histerisis sistem sehingga nilai frekuensi yang sebenarnya dapat dibaca dengan jelas.

Master Station secara berurutan memindai (scanning) RTU-RTU dengan mengirimkan pesan pendek pada tiap RTU untuk mengetahui jika RTU mempunyai informasi yang perlu dilaporkan. Jika RTU mempunyai sesuatu yang perlu dilaporkan, RTU akan mengirim pesan balik pada Master Station, dan data akan diterima dan dimasukkan ke dalam memori komputer. Jika diperlukan, pesan akan dicetak pada mesin printer di Master Station dan ditampilkan pada layar monitor.

Siklus pindai membutuhkan waktu relatif pendek, sekitar 7 detik (maksimal 10 detik). Siklus pindai yaitu pemindaian seluruh remote terminal dalam sistem. Ketika Master Station memberikan perintah kepada sebuah RTU, maka semua RTU akan menerima perintah itu, akan tetapi hanya RTU yang alamatnya sesuai dengan perintah itulah yang akan menjalankannya. Sistem ini dinamakan dengan sistem polling. Pada pelaksanaannya terdapat waktu tunda untuk mencegah kesalahan yang berkaitan dengan umur data analog.

Selain dengan sistem pemindaian, pertukaran data juga dapat terjadi secara incidental ( segera setelah aksi manuver terjadi ) misalnya terjadi penutupan switch circuit breaker oleh operator gardu induk, maka RTU secara otomatis akan segera mengirimkan status CB di gardu induk tersebut ke Master Station. Dispatcher akan segera mengetahui bahwa CB telah tertutup.

Ketika operasi dilakukan dari Master Station, pertama yang dilakukan adalah memastikan peralatan yang dipilih adalah tepat, kemudian diikuti dengan pemilihan operasi yang akan dilakukan. Operator pada Master Station melakukan tindakan tersebut berdasar pada prosedur yang disebut metode “select before execute (SBXC)“, seperti di bawah ini:

1.) Dispatcher di Master Station memilih RTU.

2.) Dispatcher memilih peralatan yang akan dioperasikan.

3.) Dispatcher mengirim perintah.

4.) Remote Terminal Unit mengetahui peralatan yang hendak dioperasikan.

5.) Remote Terminal Unit melakukan operasi dan mengirim sinyal balik pada Master Station ditunjukkan dengan perubahan warna pada layar VDU dan cetakan pesan pada printer logging.

Prosedur di atas meminimalkan kemungkinan terjadinya kesalahan operasi.

Jika terjadi gangguan pada RTU, pesan akan dikirim dari RTU yang mengalami gangguan tadi ke Master Station, dan pemindaian yang normal akan mengalami penundaan yang cukup lama karena Master Station mendahulukan pesan gangguan dan menyalakan alarm agar operator dapat mengambil tindakan yang diperlukan secepatnya. Pada saat yang lain, pada kebanyakan kasus, status semua peralatan pada RTU dapat dimonitor setiap 2 detik, memberikan informasi kondisi sistem yang sedang terjadi pada operator di Pusat Kendali (RCC).

Hampir semua sistem kendali pengawasan modern berbasis pada komputer, yang memungkinkan Master Station terdiri dari komputer digital dengan peralatan masukan keluaran yang dibutuhkan untuk mengirimkan pesan-pesan kendali ke RTU serta menerima informasi balik. Informasi yang diterima akan ditampilkan pada layar VDU dan/atau dicetak pada printer sebagai permanent records. VDU juga dapat menampilkan informasi grafis seperti diagram satu garis. Pada RCC (pusat kendali), seluruh status sistem juga ditampilkan pada Diagram Dinding (mimic board), yang memuat data mengenai aliran daya pada kondisi saat itu dari RTU.

Anda juga dapat membaca artikel scada lainnya di sini dan sini
semoga bermanfaat,

Terima kasih kepada:
http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2009/01/apakah-scada-itu/
dan
http://endro.wordpress.com/2008/02/25/sistem-scada/

Read more »

Pemeliharaan Switchgear

Sumber NETA 2001
PEMELIHARAAN SWITCHGEAR

Frekwensi pemeliharaan yang dianjurkan akan tergantung pada kondisi lingkungan dan operasi, sehingga tidak ada ketentuan hokum yang tetap dapat mengatur semua penerapan. Inspeksi tahunan yang menyeluruh pada switchgear assembly, termasuk elemen withdrawable pada saat tiga tahun pertama setelah operasi, yang merupakan anjuran minimum jika tidak ada criteria lain yang diketahui. Frekwensi inspeksi dapat bertambah atau berkurang tergantung pada observasi dan pengalaman. Hal yang baik adalah mengikuti rekomendasi pabrikan untuk melaksanakan inspeksi dan pemeliharaan sampai kita bisa menentukan sendiri.

Faktor berikut ini yang akan mempengaruhi keputusan kapan untuk inspeksi:
1). Skedul shutdown (turn around).
2). Emergency Shutdown
3). Kondisi tidak normal atau tidak biasa.
4). Terjadi gangguan pada penyulang atau bus.
5). Kondisi atmosfir yang ekstrim seperti: panas, dingin, heavy cold, rain, snow high wind, fog, smog, salt spray, high humidity, perubahan temperatur yang tidak biasa dan lain-lain.
6). Persyaratan dan jadwal pemeliharaan.
Inspeksi sebagian mungkin saja dilakukan jika bagian lain tidak diperbolehkan untuk tidak beroperasi.

Sumber : NFPA 70B
PROSEDUR INSPEKSI DAN PENGUJIAN
1. Pengamatan fisik, kondisi electrical, and mechanical termasuk adanya moisture atau corona.
2. Pengamatan angker, alignment, pentanahan dam area clearances yang diperlukan.
3. Sebelum membersihkan unit, lakukan, jika diperlukan.
4. Pembersihan unit.
5. Verifikasi ukuran fuse dan atau PMTdan jenis sesuai dengan gambar dan study koordinasi.
6. Verifikasi bahwa perbandingan trafo arus dan trafo tegangan sesuai dengan gambar.

7. Amati koneksi baut terhadap tahanan tinggi (hih resistance) dengan menggunakan metode berikut ini.:
(1) Gunakan ohm meter tahanan rendah.
(2) Verifikasi kekencangan baut dengan menggunakan torque-wrench.
(3) Lakukan thermographic survey untuk instalasi yang memungkinkan untuk penggunaan alat tersebut

8. Yakinkan bahwa operasi dan urutannya benar pada sistem electrical dan mechanical interlock.

9. Persyaratan pelumasan
(1) Gunakan pelumas yang cocok untuk bagian bergerak yang dialiri arus
(2) Gunakan pelumas yang cocok untuk bagian permukaan bagian bergerak atau permukaan untuk meluncur.

10. Lakukan pengujian as left Test
11. Amati isolasi terhadap adanya kerusakan fisik atau permukaan yang terkontaminasi.
12. Verifikasi instalasi dan operasi barier dan shutter.
13. Lakukan percobaan kerja komponen-komponen aktifnya.
14. Amati perlengkapan indikasi mekanis dapat bekerja dengan benar.
15. Lakukan inspeksi visual dan mekanikal untuk trafo instrument.

17. Inspeksi kendali trafo daya.
(1) Amati kerusakan fisik, isolasi pecah/retak, kabel yang rusak, kekencangan koneksi, kerusakan pada kawat dan seluruh kondisi umum lainnya.
(2) Verifikasi bahwa rating fuse di isisi primer dan sekunder atau CB/Fuse sesuai dengan gambar.
(3) Verifikasi fungsi dari alat pemisah draw-out dan kontak pentanahan dan interlocks.

ELECTRICAL TESTS

1. Lakukan pengujian listrik terhadap trafo instrument.
2. Lakukan pengujian resistance terhadap tanah.
3. Lakukan pengukuran resistance melalui koneksi baut dengan menggunakan ohmmeter tahanan rendah..
4. Lakukan pengujian tahanan isolasi pada masing-masing bagian rel (bus) terhadap fasa ke fasa dan fasa ke tanah,
5. Lakukan pengujian tegangan lebih (overpotential) pada masing-masing seksi rel terhadap tanah dengan fasa yang diuji tidak ditanahkan,
6. Lakukan pengujian tahan isolasi pada kabel penghantar kontrol terhadap tanah. Trapkan tegangan 500 VDC untuk sistem dengan rating 300 Volt dan tegangan penguji 1000V untuk tegangan kerja kabel 600V.. Lama pengujian hanya satu menit. Untuk unit-unit dengan komponen solid state atau peralatan kontrrol yang tidak dapat menerima tegangan yang diterapkan, maka agar dianjurkan untuk mengikuti rekomendasi pabrikan.
7. Lakukan pengujian fungsi sistem.

8. Control Power Transformers
(1). Lakukan pengujian tahanan isolasi (insulation-resistance). Lakukan pengukuran terhadap kumparan ke kumparan dan masing-masing kumparan ke tanah. Tegangan pengujian harus sesuai dengan sistem tegangan switchgear tersebut (PT), atau ikuti anjuran pabrikan.
(2). Verifikasi kebenaran fungsi relay pengendali pemindahan yang ditempatkan di switchgear jika ada mempunya beberapa sumber.

9. Voltage Transformers
(1). Lakukan pengujian tahanan isolasi. Lakukan pengukuran terhadap lilitan ke lilitan dan masing-masing lilitan ke tanah. Tegangan pengujian harus sesuai dengan sistem tegangannya atau ikuti anjuran pabrikan.
(2). Verifikasi tegangan-tegangan sekundaer.

10. Verifikasi operasi pemanas kompartement switchgear/switchboard.

TEST VALUES
1. Bandingkan resistansi koneksi rel ke nilai dari koneksi yang serupa.
2. Torsi pengencangan baut harus sesuai dengan standar dari ukuran baut tersebut.
3. Nilai-nilai Microhm atau millivolt agar tidak boleh melampaui nilaai-nilai tertingi dari batas normal yang dikeluarkan pabrikan..
4. Nilai-nilai tahanan isolasi untuk rel dan kontrol trafo-daya agar sesuai dengan data pabrikan. Pengujian over potential agar tidak dilakukan sampai nilai isolasi mencapai di atas nilai minimum.
5. Isolasi bus agar tahan terhadap pengujian over-potential tegangan yang diterapkan.
6. Kabel kontrol nilai minimum isolasi resistance agar dapat dibandingkan terhadap nilai sebelumnya hasilnya tidak boleh lebih kecil dari 2 mega ohm.

Semoga bermanfaat, diposting oleh: RSM untuk http://dunia-listrik.blogspot.com

Read more »

Klasifikasi Saluran Transmisi Berdasarkan Tegangan

Selama ini ada pemahaman bahwa yang dimaksud transmisi adalah proses penyaluran energi listrik dengan menggunakan tegangan tinggi saja. Bahkan ada yang memahami bahwa transmisi adalah proses penyaluran energi listrik dengan menggunakan tegangan tinggi dan melalui saluran udara (over head line). Namun sebenarnya, transmisi adalah proses penyaluran energi listrik dari satu tempat ke tempat lainnya, yang besaran tegangannya adalah Tegangan Ultra Tinggi (UHV), Tegangan Ekstra Tinggi (EHV), Tegangan Tinggi (HV), Tegangan Menengah (MHV), dan Tegangan Rendah (LV).

Sedangkan Transmisi Tegangan Tinggi, adalah:
• Berfungsi menyalurkan energi listrik dari satu gardu induk ke gardu induk lainnya.
• Terdiri dari konduktor yang direntangkan antara tiang-tiang (tower) melalui isolator-isolator, dengan sistem tegangan tinggi.
• Standar tegangan tinggi yang berlaku di Indonesia adalah : 30 KV, 70 KV dan 150 KV.

Beberapa hal yang perlu diketahui:
• Transmisi 30 KV dan 70 KV yang ada di Indonesia, secara berangsur-angsur mulai ditiadakan (tidak digunakan).
• Transmisi 70 KV dan 150 KV ada di Pulau Jawa dan Pulau lainnya di Indonesia. Sedangkan transmisi 275 KV dikembangkan di Sumatera.
• Transmisi 500 KV ada di Pulau Jawa.

Di Indonesia, kosntruksi transmisi terdiri dari :
• Menggunakan kabel udara dan kabel tanah, untuk tegangan rendah, tegangan menengah dan tegangan tinggi.
• Menggunakan kabel udara untuktegangan tingg dan tegangan ekstra tinggi.

Berikut ini disampaikan pembahasan tentang transmisi ditinjau dari klasifikasi tegangannya:

1. SALURAN UDARA TEGANGAN EKSTRA TINGGI (SUTET) 200 KV – 500 KV

• Pada umumnya digunakan pada pembangkitan dengan kapasitas di atas 500 MW.
• Tujuannya adalah agar drop tegangan dan penampang kawat dapat direduksi secara maksimal, sehingga diperoleh operasional yang efektif dan efisien.
• Permasalahan mendasar pembangunan SUTET adalah: konstruksi tiang (tower) yang besar dan tinggi, memerlukan tapak tanah yang luas, memerlukan isolator yang banyak, sehingga pembangunannya membutuhkan biaya yang besar.
• Masalah lain yang timbul dalam pembangunan SUTET adalah masalah sosial, yang akhirnya berdampak pada masalah pembiayaan, antara lain: Timbulnya protes dari masyarakat yang menentang pembangunan SUTET, Permintaan ganti rugi tanah untuk tapak tower yang terlalu tinggi tinggi, Adanya permintaan ganti rugi sepanjang jalur SUTET dan lain sebagainya.
• 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. Biasanya hanya 3 kawat dan penghantar netralnya digantikan 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 Qudrapole) dan Berkas konduktor disebut Bundle Conductor.
• Jika transmisi ini beroperasi secara parsial, jarak terjauh yang paling efektif adalah 100 km.
• Jika jarak transmisi lebih dari 100 km maka tegangan jatuh (drop voltaje) terlalu besar, sehingga tegangan diujung transmisi menjadi rendah.
• Untuk mengatasi hal tersebut maka sistem transmisi dihubungkan secara ring system atau interconnection system. Ini sudah diterapkan di Pulau Jawa dan akan dikembangkan di Pulau-pulau besar lainnya di Indonesia.

3. SALURAN KABEL TEGANGAN TINGGI (SKTT) 30 KV – 150 KV

SKTT dipasang di kota-kota besar di Indonesia (khususnya di Pulau Jawa), dengan beberapa pertimbangan :
• Di tengah kota besar tidak memungkinkan dipasang SUTT, karena sangat sulit mendapatkan tanah untuk tapak tower.
• Untuk Ruang Bebas juga sangat sulit dan pasti timbul protes dari masyarakat, karena padat bangunan dan banyak gedung-gedung tinggi.
• Pertimbangan keamanan dan estetika.
• Adanya permintaan dan pertumbuhan beban yang sangat tinggi.

Jenis kabel yang digunakan:
• Kabel yang berisolasi (berbahan) Poly Etheline atau kabel jenis Cross Link Poly Etheline (XLPE).
• Kabel yang isolasinya berbahan kertas yang diperkuat dengan minyak (oil paper impregnated).

Inti (core) kabel dan pertimbangan pemilihan:
• Single core dengan penampang 240 mm2 – 300 mm2 tiap core.
• Three core dengan penampang 240 mm2 – 800 mm2 tiap core.
• Pertimbangan fabrikasi.
• Pertimbangan pemasangan di lapangan.

Kelemahan SKTT:
• Memerlukan biaya yang lebih besar jika dibanding SUTT.
• Pada saat proses pembangunan memerlukan koordinasi dan penanganan yang kompleks, karena harus melibatkan banyak pihak, misal : pemerintah kota (Pemkot) sampai dengan jajaran terbawah, PDAM, Telkom, Perum Gas, Dinas Perhubungan, Kepolisian, dan lain-lain.

Panjang SKTT pada tiap haspel (cable drum), maksimum 300 meter. Untuk desain dan pesanan khusus, misalnya untuk kabel laut, bisa dibuat tanpa sambungan sesuai kebutuhan.

Pada saat ini di Indonesia telah terpasang SKTT bawah laut (Sub Marine Cable) dengan tegangan operasi 150 KV, yaitu:
• Sub marine cable 150 KV Gresik – Tajungan (Jawa – Madura).
• Sub marine cable 150 KV Ketapang – Gilimanuk (Jawa – Bali).

Beberapa hal yang perlu diketahui:
• Sub marine cable ini ternyata rawan timbul gangguan.
• Direncanakan akan didibangun sub marine cable Jawa – Sumatera.
• Untuk Jawa – Madura, saat ini sedang dibangun SKTT 150 KV yang dipasang (diletakkan) di atas Jembatan Suramadu.

4. SALURAN UDARA TEGANGAN MENENGAH (SUTM) 6 KV – 30 KV

• Di Indonesia, pada umumnya tegangan operasi SUTM adalah 6 KV dan 20 KV. Namun secara berangsur-angsur tegangan operasi 6 KV dihilangkan dan saat ini hampir semuanya menggunakan tegangan operasi 20 KV.
• Transmisi SUTM digunakan pada jaringan tingkat tiga, yaitu jaringan distribusi yang menghubungkan dari Gardu Induk, Penyulang (Feeder), SUTM, Gardu Distribusi, sampai dengan ke Instalasi Pemanfaatan (Pelanggan/ Konsumen).
• Berdasarkan sistem pentanahan titik netral trafo, efektifitas penyalurannya hanya pada jarak (panjang) antara 15 km sampai dengan 20 km. Jika transmisi lebih dari jarak tersebut, efektifitasnya menurun, karena relay pengaman tidak bisa bekerja secara selektif.
• Dengan mempertimbangkan berbagai kondisi yang ada (kemampuan likuiditas atau keuangan, kondisi geografis dan lain-lain) transmisi SUTM di Indonesia melebihi kondisi ideal di atas.

5. SALURAN KABEL TEGANGAN MENENGAH (SKTM) 6 KV – 20 KV

Ditinjau dari segi fungsi , transmisi SKTM memiliki fungsi yang sama dengan transmisi SUTM. Perbedaan mendasar adalah, SKTM ditanam di dalam tanah.

Beberapa pertimbangan pembangunan transmisi SKTM adalah:
• Kondisi setempat yang tidak memungkinkan dibangun SUTM.
• Kesulitan mendapatkan ruang bebas (ROW), karena berada di tengah kota dan pemukiman padat.
• Pertimbangan segi estetika.

Beberapa hal yang perlu diketahui:
• Pembangunan transmisi SKTM lebih mahal dan lebih rumit, karena harga kabel yang jauh lebih mahal dibanding penghantar udara dan dalam pelaksanaan pembangunan harus melibatkan serta berkoordinasi dengan banyak pihak.
• Pada saat pelaksanaan pembangunan transmisi SKTM sering menimbulkan masalah, khususnya terjadinya kemacetan lalu lintas.
• Jika terjadi gangguan, penanganan (perbaikan) transmisi SKTM relatif sulit dan memerlukan waktu yang lebih lama jika dibandingkan SUTM.
• Hampir seluruh (sebagian besar) transmisi SKTM telah terpasang di wilayah PT. PLN (Persero) Distribusi DKI Jakarta & Tangerang.

6. SALURAN UDARA TEGANGAN RENDAH (SUTR) 40 VOLT – 1000 VOLT

Transmisi SUTR adalah bagian hilir dari sistem tenaga listrik pada tegangan distribusi di bawah 1000 Volt, yang langsung memasok kebutuhan listrik tegangan rendah ke konsumen. Di Indonesia, tegangan operasi transmisi SUTR saat ini adalah 220/ 380 Volt.

Radius operasi jaringan distribusi tegangan rendah dibatasi oleh:
• Susut tegangan yang disyaratkan.
• Luas penghantar jaringan.
• Distribusi pelanggan sepanjang jalur jaringan distribusi.
• Sifat daerah pelayanan (desa, kota, dan lain-lain).
• susut tegangan yang diijinkan adalah + 5% dan – 10 %, dengan radius pelayanan berkisar 350 meter.

Saat ini transmisi SUTR pada umumnya menggunakan penghantar Low Voltage Twisted Cable (LVTC).

7. SALURAN KABEL TEGANGAN RENDAH (SKTR) 40 VOLT – 1000 VOLT

Ditinjau dari segi fungsi, transmisi SKTR memiliki fungsi yang sama dengan transmisi SUTR. Perbedaan mendasar adalah SKTR di tanam didalam di dalam tanah. Jika menggunakan SUTR sebenarnya dari segi jarak aman/ ruang bebas (ROW) tidak ada masalah, karena SUTR menggunakan penghantar berisolasi.

Penggunaan SKTR karena mempertimbangkan:
• Sistem transmisi tegangan menengah yang ada, misalnya karena menggunakan transmisi SKTM.
• Faktor estetika.

Oleh karenanya transmisi SKTR pada umumnya dipasang di daerah perkotaan, terutama di tengah-tengah kota yang padat bangunan dan membutuhkan aspek estetika.

Dibanding transmisi SUTR, transmisi SKTR memiliki beberapa kelemahan, antara
lain:
• Biaya investasi mahal.
• Pada saat pembangunan sering menimbulkan masalah.
• Jika terjadi gangguan, perbaikan lebih sulit dan memerlukan waktu relatif lama untuk perbaikannya.

Semoga bermanfaat,*** HaGe *** http://dunia-listrik.blogspot.com

Read more »

Konfigurasi Hubungan Belitan Transformator 3 fasa

Pada artikel Transformator di sini, telah dibahas mengenai klasifikasi transformator dan bagian-bagian transformator, dan kemudian diikuti dengan artikel selanjutnya tentang bagian-bagian transformator dan peralatan proteksinya di sini. Rangkaian artikel mengenai transformator dilengkapi pula dengan artikel mengenai perawatan dan pemantauan kondisi transformator saat bekerja di sini.

Sedangkan artikel kali ini akan dibahas secara umum, HANYA mengenai hubungan-hubungan belitan pada transformator 3 fasa. Dan jika anda ingin mengetahui besarnya nilai tegangan, arus dan daya pada masing-masing hubungan, anda dapat membacanya pada artikel di sini.

Transformator 3 fasa pada dasarnya merupakan Transformator 1 fase yang disusun menjadi 3 buah dan mempunyai 2 belitan, yaitu belitan primer dan belitan sekunder. Ada dua metode utama untuk menghubungkan belitan primer yaitu hubungan segitiga dan bintang (delta dan wye). Sedangkan pada belitan sekundernya dapat dihubungkan secara segitiga, bintang dan zig-zag (Delta, Wye dan Zig-zag). Ada juga hubungan dalam bentuk khusus yaitu hubungan open-delta (VV connection)

Konfigurasi Transformator 3 Fasa

Transformator hubungan segitiga-segitiga (delta-delta)


Gambar 1. Hubungan delta-delta (segitiga-segitiga).

Pada gambar 1 baik belitan primer dan sekunder dihubungkan secara delta. Belitan primer terminal 1U, 1V dan 1W dihubungkan dengan suplai tegangan 3 fasa. Sedangkan belitan sekunder terminal 2U, 2V dan 2W disambungkan dengan sisi beban. Pada hubungan Delta (segitiga) tidak ada titik netral, yang diperoleh ketiganya merupakan tegangan line ke line, yaitu L1, L2 dan L3.

Dalam hubungan delta-delta (lihat gambar 1), tegangan pada sisi primer (sisi masukan) dan sisi sekunder (sisi keluaran) adalah dalam satu fasa. Dan pada aplikasinya (lihat gambar 2), jika beban imbang dihubungkan ke saluran 1-2-3, maka hasil arus keluaran adalah sama besarnya. Hal ini menghasilkan arus line imbang dalam saluran masukan A-B-C. Seperti dalam beberapa hubungan delta, bahwa arus line adalah 1,73 kali lebih besar dari masing-masing arus Ip (arus primer) dan Is (arus sekunder) yang mengalir dalam lilitan primer dan sekunder. Power rating untuk transformator 3 fasa adalah 3 kali rating transformator tunggal.


Gambar 2. Diagram Hubungan Delta-Delta Transformator 3 Fasa Dihubungkan Pembangkit Listrik dan Beban (Load)

Transformator hubungan bintang-bintang (wye–wye)


Gambar 3. Hubungan Belitan Bintang-bintang.

Ketika transformator dihubungkan secara bintang-bintang, yang perlu diperhatikan adalah mencegah penyimpangan dari tegangan line ke netral (fase ke netral). Cara untuk mencegah menyimpangan adalah menghubungkan netral untuk primer ke netral sumber yang biasanya dengan cara ditanahkan (ground), seperti ditunjukkan pada
Gambar 4. Cara lain adalah dengan menyediakan setiap transformator dengan lilitan ke tiga, yang disebut lilitan ” tertiary”. Lilitan tertiary untuk tiga transformator dihubungkan secara delta seperti ditunjukkan pada Gambar 5, yang sering menyediakan cabang yang melalui tegangan dimana transformator dipasang. Tidak ada beda fasa antara tegangan line transmisi masukan dan keluaran (primer & sekunder) untuk transformator yang dihubungkan bintang-bintang.


Gambar 4. Hubungan bintang-bintang.


Gambar 5. Hubungan Bintang-bintang dengan belitan tertier.

Transformator hubungan segitiga-bintang (delta-wye)

Pada hubungan segitiga-bintang (delta-wye), tegangan yang melalui setiap lilitan primer adalah sama dengan tegangan line masukan. Tegangan saluran keluaran adalah sama dengan 1,73 kali tegangan sekunder yang melalui setiap transformator. Arus line pada phasa A, B dan C adalah 1,73 kali arus pada lilitan sekunder. Arus line pada fasa 1, 2 dan 3 adalah sama dengan arus pada lilitan sekunder.


Gambar 6. Hubungan Segitiga-Bintang (Delta-wye)

Hubungan delta-bintang menghasilkan beda fasa 30° antara tegangan saluran masukan dan saluran transmisi keluaran. Maka dari itu, tegangan line keluaran E12 adalah 30° mendahului tegangan line masukan EAB, seperti dapat dilihat dari diagram phasor. Jika saluran keluaran memasuki kelompok beban terisolasi, beda fasanya tidak masalah. Tetapi jika saluran dihubungkan paralel dengan saluran masukan dengan sumber lain, beda phasa 30° mungkin akan membuat hubungan paralel tidak memungkinkan, sekalipun jika saluran tegangannya sebaliknya identik.

Keuntungan penting dari hubungan bintang adalah bahwa akan menghasilkan banyak isolasi/penyekatan yang dihasilkan di dalam transformator. Lilitan HV (high Voltage/tegangan tinggi) telah diisolasi/dipisahkan hanya 1/1,73 atau 58% dari tegangan saluran.


Gambar 8. Skema Diagram Hubungan Delta-Bintang dan Diagram Phasor

Transformator hubungan segitiga terbuka (open-delta)

Hubungan open-delta ini untuk merubah tegangan sistem 3 fasa dengan menggunakan hanya 2 transformator yang dihubungkan secara open–delta. Rangkaian open–delta adalah identik dengan rangkaian delta–delta, kecuali bahwa satu transformer tidak ada. Bagaimanapun, hubungan open-delta jarang digunakan sebab hanya mampu dibebani sebesar 86.6% (0,577 x 3 x rating trafo) dari kapasitas transformator yang terpasang.


Gambar 7. Hubungan Open Delta.

Sebagai contoh, jika 2 transformator 50 kVA dihubungkan secara open–delta, kapasitas transformator bank yang terpasang adalah jelas 2x50 = 100kVA. karen terhubung open-delta, maka transformator hanya dapat dibebani 86.6 kVA sebelum transformator mulai menjadi overheat (panas berlebih). Hubungan open–delta utamanya digunakan dalam situasi darurat. Maka, jika 3 transformator dihubungkan secara delta–delta dan salah satunya rusak dan harus diperbaiki/dipindahkan, maka hal ini memungkinkan

Transformator hubungan Zig-zag

Transformator dengan hubungan Zig-zag memiliki ciri khusus, yaitu belitan primer memiliki tiga belitan, belitan sekunder memiliki enam belitan dan biasa digunakan untuk beban yang tidak seimbang (asimetris) - artinya beban antar fasa tidak sama, ada yang lebih besar atau lebih kecil-


Gambar 9. Hubungan Bintang-zigzag (Yzn5)

Gambar 9 menunjukkan belitan primer 20 KV terhubung dalam bintang L1, L2 dan L3 tanpa netral N dan belitan sekunder 400 V merupakan hubungan Zig-zag dimana hubungan dari enam belitan sekunder saling menyilang satu dengan lainnya. Saat beban terhubung dgn phasa U dan N arus sekunder I2 mengalir melalui belitan phasa phasa U dan phasa S. Bentuk vektor tegangan Zig-zag garis tegangan bukan garis lurus,tetapi bergeser dengan sudut 60°.

Demikian sedikit ulasan mengenai konfigurasi hubungan belitan transformator 3 fasa, Semoga bermanfaat.

Read more »

Pengaruh Udara Pada korona dan Tegangan Kritis Korona

Seperti telah dijelaskan di artikel sebelumnya di sini, bahwa proses ionisasi yang terus-menerus dan berkelanjutan akan membentuk banjiran elektron. Maka pembentukan banjiran elektron ini tergantung pada kecepatan mula dari elektron dan percepatannya selama ia bergerak disepanjang jarak bebas antara dua tubrukkan. Ada gradient permukaan yang terbentuk dimana korona ini akan terjadi. Tegangan yang dimiliki pada gradient ini dinamakan “permukaan tegangan korona” atau secara tepat juga dinamakan permulaan tegangan korona mulai kelihatan.

Nilai dari tegangan ini tergantung pada:
• Keadaan atmosfer disekitarnya.
• Keadaan dari permukaan kawat.
• Bentuk susunan kawat.

Jadi tegangan kritis pada udara dan pada waktu terjadinya kegagalan sesuai dengan persamaan berikut:


Pada waktu terjadinya breakdown diudara Ed = 30 kV/cm atau 3000 kV/m.

Jadi tegangan kritis adalah sebesar:


D dan r didalam netral.

Bila dijadikan R.M.S maka:


Dan bila dirubah menjadi log 10, maka:


Didalam prakteknya, masih ada koreksi yang disebabkan oleh keadaan permukaan kawat yang tidak rata, karena itu harga diatas masih harus dikalikan dengan factor mo yang besarnya seperti dibawah ini:
• mo = 1,0 untuk kawat yang licin.
• mo = 0,98 s/d 0,93 untuk kawat kasar yang sudah lama dipasang.
• mo = 0,87 s/d 0,83 untuk kawat stranded terdiri dari 7 kawat halus.
• mo = 0,85 s/d 0,80 untuk kawat stranded yang terdiri dari 19, 37, 61, kawat halus.

Sehingga persamaan tegangan kritis menjadi:


Nilai ini berlaku pada cuaca cerah, sedangkan pada cuaca buruk (seperti mendung, hujan) naka harga tegangan harus dikalikan dengan factor koreksi untuk menyesuaikan dengan kenyataan. Adapun factor koreksinya adalah 0,8.

Jadi dalam hal ini, pada keadaan cuaca buruk:

Ed (RMS) = 0,8.Ed(RMS)t

Ed (RMS)t = Ed pada cuaca cerah.

Tegangan Kritis Bilamana Korona Mulai Kelihatan

Bilamana tegangan mencapai tegangan kritis maka korona ini belum kelihatan, sebab untuk menjadi kelihatan, maka muatan yang terdapat diudara haruslah menerima suatu energi tertentu, sebelum udara ini meneruskan ionisasinya yang disebabkan oleh adanya tubrukan elektron dengan atom yang lain.

Menurut “PEEK”, tegangan kritis ini haruslah mempunyai nilai sehingga melebihi harga tegangan breakdown dari udara sekelilingnya hingga jarak sebesar 0,03.d.r (meter) dari konduktor. Bilamana hal ini terjadi, maka korona akan mulai kelihatan. Oleh karena itu korona mulai kelihatan bilamana breakdown ini terjadi sampai pada suatu jarak (r + 0,03.d.r) dari titik tengah konduktor (bukan lagi berjarak = r), hingga tegangan kritis ini akan naik, sebab potensial gradient bertambah dari Ed menjadi Ev. Tetapi harga Ev tidak tetap karena ia bergantung dari besar jari-jari konduktor, sehingga:


dapat juga dituliskan;


Jadi tegangan kritis “korona kelihatan”, menjadi:


Nilai dari mv adalah tergantung pada keadaan konduktor, yaitu:
• mv = 1,00 untuk kawat yang licin.
• mv = 0,93 s/d 1,00 untuk kawaqt biasa.
• mv = 0,72 untuk korona pada sepanjang kawat.
• mv = 0,82 untuk korona yang tetap pada sepanjang kawat.

Dari persamaan itu terlihat bahwa tegangan kritis ini (tegangan kritis bilamana korona mulai kelihatan) dari kawat transmisi nilainya dapat dinaikkan dengan cara:
• Menaikkan jarak kedua kawat (D)
• Memperbesar diameter kawat (r)

Dari kedua alternatif diatas, lebih baik dipilih memperbesar diameter (r), karena dengan menaikkan nilai r, maka biaya untuk pembuatan tiang listrik dapat ditekan rendah dan juga reaktansi dari sistem transmisi dapat dibuat rendah.

Oleh karena itu, supaya r besar maka dapat dipakai kawat yang stranded atau bundle conductor. Didalam prakteknya penggunaan bundle conductor mungkin tidak menguntungkan pada sistem dengan tegangan lebih rendah dari 220 kV. Tetapi dengan sistem Tegangan Ekstra Tinggi, pengguna bundle conductor lebih menguntungkan.

Pada sistem tiga fasa, gradient tegangan dari setiap kawat tergantung dari susunan kawat tersebut. Sebagai contoh untuk menghitung gradient tegangan dari system tiga fasa adalah seperti berikut: misal setiap fasa terdiri dari satu kawat dan kawat disusun secara mendatar.



Gambar 1. Gradient tegangan pada susunan kawat secara mendatar

Nilai maksimum dari potensial gradient:


• Untuk korona yang kelihatan Vv:


Dan dikalikan dengan:

• Sehingga nilainya menjadi:


gv = 3000 kV/m

• jadi tegangan kritis korona kelihatan adalah:

terhadap netral/m

Bilamana diambil h = 0,05 D; 2h = jarak antara konduktor dengan bayangannya.



• Jadi tegangan kritis korona kelihatan adalah:





kV peak / m

• Nilai RMS dari tegangan kritis ini adalah:

kV (RMS) terhadap netral / m

Bilamana kawat terdiri dari kawat yang dibundel dan disusun secara horizontal.



Gambar 2. kawat susunan horizontal.

Nilai maksimum dari potensial gradient adalah:


Jika h = 0,5 D, maka:




Semoga bermanfaat,

Read more »

Gejala Korona Pada Sistem Tegangan Tinggi

Artikel kali ini akan menjelaskan mengenai gejala-gejala pada sistem tegangan tinggi, diantaranya teori yang akan dibahas adalah gejala korona, pengaruh udara pada korona, dan tegangan kritis korona.

Gejala Umum

Dengan semakin besarnya energi listrik yang disalurkan melalui kawat transmisi, maka makin tinggi pula kerugiannya, Namun hal ini dapat diminimalkan dengan menaikkan tegangan dari kawat tersebut, seperti telah dijelaskan pada artikel tegangan transmisi dan rugi-rugi daya di sini. Akan tetapi dengan menaikkan tegangan kerja transmisi, akan timbul pula faktor-faktor lain yang dahulunya belum kelihatan dan masih diabaikan.

Adapun faktor-faktor itu diantaranya:
• Adanya gejala korona yang semakin menonjol, yang berakibat adanya kerugian energi dan gangguan RI (radio interference) yang sifatnya merugikan.
• Dengan semakin tingginya tegangan maka timbul persoalan mengenai isolasi kawat, bentuk tower dan mungkin prosedur pengoperasiannya yang berbeda.
• Timbulnya masalah isolasi pada alat-alat yang menyebabkan perubahan konstruksi sehingga perlu menyelidiki lebih lanjut mengenai bahan-bahan isolasi.

Semua hal tersebut diatas, mengakibatkan kenaikan investasi yang lebih tinggi sehingga diperlukan penyelidikan, penyesuaian konstruksi, operasi dan lain-lain. Sedangkan persoalan yang akan dibahas disini hanyalah masalah yang pertama, yaitu timbulnya gejala korona.

Gejala Korona
Elektron yang bebas bergerak diudara umumnya berasal dari radiasi radio-aktif yang terdapat di alam bebas dan juga dengan adanya sinar kosmik. Elektron-elektron yang posisinya dekat dengan kawat trasnmisi dipengaruhi oleh adanya medan listrik yang menuju ke atau menjauhi kawat tersebut.

Selama gerakannya ini, elektron yang melewati gradient medan listrik akan bertubrukkan dengan molekul dari udara, yang kemudian terjadi ionisasi pada molekul tersebut. Karena adanya ionisasi tersebut, maka akan terdapat ion positif dan elektron yang bebas, yang akan akan mendorong terjadinya ionisasi lanjutan. Proses ini berkelanjutan yang kemudian membentuk banjiran elektron (avalance).

Bilamana banjiran elektron ini melintasi dua kawat yang sejajar, maka ia akan menyebabkan terjadinya perubahan pembagian gradient tegangan-tegangan dari udara diantara kedua kawat tersebut dan penataan kembali dari gradient ini dapat menyebabkan harga tegangannya melampaui kekuatan (tegangan breakdown) dari udara. Ini akan menyebabkan terjadinya kegagalan dari sifat isolasi yang dimiliki oleh udara yang terletak disekitarnya.

Bilamana penataan kembali ini hanya menyebabkan sebagian perubahan potensial gradient dari udara, misalnya hanya daerah sekitar kawat saja yang mengalami perubahan, maka perubahannya terbatas hanya pada satu kawat saja.

Oleh karena itu korona disifatkan sebagai:

“Terjadinya suatu pelepasan muatan yang bermula pada permukaan dari suatu kawat bila nilai medan listrik pada permukaan kawat itu melampaui nilai tertentu”
Sedangkan nilai tertentu tersebut adalah harga medan listrik dimana pada saat itu mulai terjadinya pelepasan muatan ke udara sekitarnya. Gejala ini dapat terjadi pada segala macam kawat, tidak peduli seberapa besar diameter kawat tersebut, asalkan diberi tegangan yang cukup tinggi. Didalam prakteknya, hal ini akan terjadi bila tegangan antara kawat fasa melebihi 100 kV. Namun bisa saja pada tegangan dibawah itu dapat terjadi,korona asalkan syarat-syarat untuk terjadinya korona sudah terpenuhi.

Artikel selanjutnya: "pengaruh udara pada korona dan tegangan kritis korona"

Read more »

Perlengkapan Gardu Induk

Gardu induk merupakan suatu sistem Instalasi listrik yang terdiri dari beberapa perlengkapan peralatan listrik dan menjadi penghubung listrik dari jaringan transmisi ke jaringan distribusi perimer. Perlengkapan peralatan listrik tersebut antara lain:

1. Busbar atau Rel
Merupakan titik pertemuan/hubungan antara trafo-trafo tenaga, Saluran Udara TT, Saluran Kabel TT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan tenaga listrik/daya listrik. Ada beberapa jenis konfigurasi busbar yang digunakan saat ini, antara lain:

- Sistem cincin atau ring, semua rel/busbar yang ada tersambung satu sama lain dan membentuk seperti ring/cicin.

gambar 1. Sistem Cincin atau ring

- Busbar Tunggal atau Single busbar, semua perlengkapan peralatan listrik dihubungkan hanya pada satu / single busbar pada umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk diujung atau akhir dari suatu transmisi.

Gambar 2. Sistem busbar tunggal atau single busbar

- Busbar Ganda atau double busbar, Adalah gardu induk yang mempunyai dua / double busbar . Sistem ini sangat umum, hamper semua gardu induk menggunakan sistem ini karena sangat efektif untuk mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan.

Gambar 3. Sistem Busbar Ganda atau double Busbar.

- Busbar satu setengah atau one half busbar, gardu induk dengan konfigurasi seperti ini mempunyai dua busbar juga sama seperti pada busbar ganda, tapi konfigurasi busbar seperti ini dipakai pada Gardu induk Pembangkitan dan gardu induk yang sangat besar, karena sangat efektif dalam segi operasional dan dapat mengurangi pemadaman beban pada saat melakukan perubahan sistem. Sistem ini menggunakan 3 buah PMT didalam satu diagonal yang terpasang secara seri.

Gambar 4. Sistem Busbar satu setengah atau one half busbar.

2. Ligthning Arrester
biasa disebut dengan Arrester dan berfungsi sebagai pengaman instalasi (peralatan listrik pada instalasi Gardu Induk) dari gangguan tegangan lebih akibat sambaran petir (ligthning Surge) maupun oleh surja hubung ( Switching Surge ).

3. Transformator instrument atau Transformator ukur
Untuk proses pengukuran digardu induk diperlukan tranformator instrumen. Tranformator instrument ini dibagi atas dua kelompok yaitu:

- Transformator Tegangan, adalah trafo satu fasa yang menurunkan tegangan tinggi menjadi tegangan rendah yang dapat diukur dengan Voltmeter yang berguna untuk indikator, relai dan alat sinkronisasi.

- Transformator arus, digunakan untuk pengukuran arus yang besarnya ratusan amper lebih yang mengalir pada jaringan tegangan tinggi. Jika arus yang mengalir pada tegangan rendah dan besarnya dibawah 5 amper, maka pengukuran dapat dilakukan secara langsung sedangkan untuk arus yang mengalir besar, maka harus dilakukan pengukuran secara tidak langsung dengan menggunakan trafo arus (sebutan untuk trafo pengukuran arus yang besar). Disamping itu trafo arus berfungsi juga untuk pengukuran daya dan energi, pengukuran jarak jauh dan rele proteksi.

- Transformator Bantu (Auxilliary Transformator), trafo yang digunakan untuk membantu beroperasinya secara keseluruhan gardu induk tersebut. Dan merupakan pasokan utama untuk alat-alat bantu seperti motor-motor listrik 3 fasa yang digunakan pada motor pompa sirkulasi minyak trafo beserta motor motor kipas pendingin. Yang paling penting adalah sebagai pemasok utama sumber tenaga cadangan seperti sumber DC, dimana sumber DC ini merupakan sumber utama jika terjadi gangguan dan sebagai pasokan tenaga untuk proteksi sehingga proteksi tetap bekerja walaupun tidak ada pasokan arus AC.

Transformator bantu sering disebut sebagai trafo pemakaian sendiri sebab selain fungsi utama diatas, juga digunakan untuk penerangan, sumber untuk sistim sirkulasi pada ruang baterai, sumber pengggerak mesin pendingin (Air Conditioner) karena beberapa proteksi yang menggunakan elektronika/digital diperlukan temperatur ruangan dengan temperatur antara 20ºC -28ºC.

Untuk mengopimalkan pembagian sumber tenaga dari transformator bantu adalah pembagian beban yang masing-masing mempunyai proteksi sesuai dengan kapasitasnya masing-masing. Juga diperlukan pembagi sumber DC untuk kesetiap fungsi dan bay yang menggunakan sumber DC sebagai penggerak utamanya. Untuk itu disetiap gardu induk tersedia panel distribusi AC dan DC.

4. Sakelar Pemisah (PMS) atau Disconnecting Switch (DS)
Berfungsi untuk mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau instalasi lain yang bertegangan. PMS ini boleh dibuka atau ditutup hanya pada rangkaian yang tidak berbeban. Mengenai Sakelar pemisah akan dibahas pada postingan selanjutnya.

5. Sakelar Pemutus Tenaga (PMT) atau Circuit Breaker (CB)
Berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan rangkaian pada saat berbeban (pada kondisi arus beban normal atau pada saat terjadi arus gangguan). Pada waktu menghubungkan atau memutus beban, akan terjadi tegangan recovery yaitu suatu fenomena tegangan lebih dan busur api, oleh karena itu sakelar pemutus dilengkapi dengan media peredam busur api tersebut, seperti media udara dan gas SF6. Mengenai PMT atau CB ini sudah dibahas pada artikel sebelumnya di sini dan sini.

6. Sakelar Pentanahan
Sakelar ini untuk menghubungkan kawat konduktor dengan tanah / bumi yang berfungsi untuk menghilangkan/mentanahkan tegangan induksi pada konduktor pada saat akan dilakukan perawatan atau pengisolasian suatu sistem. Sakelar Pentanahan ini dibuka dan ditutup hanya apabila sistem dalam keadaan tidak bertegangan (PMS dan PMT sudah membuka)

7. Kompensator
Kompensator didalam sistem Penyaluran tenaga Listrik disebut pula alat pengubah fasa yang dipakai untuk mengatur jatuh tegangan pada saluran transmisi atau transformator, dengan mengatur daya reaktif atau dapat pula dipakai untuk menurunkan rugi daya dengan memperbaiki faktor daya. Alat tersebut ada yang berputar dan ada yang stationer, yang berputar adalah kondensator sinkron dan kondensator asinkron, sedangkan yang stationer adalah kondensator statis atau kapasitor shunt dan reaktor shunt.

7. Peralatan SCADA dan Telekomunikasi
Data yang diterima SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) interface dari berbagai masukan (sensor, alat ukur, relay, dan lain lain) baik berupa data digital dan data analog dan dirubah dalam bentuk data frekwensi tinggi (50 kHz sampai dengan 500 kHz) yang kemudian ditransmisikan bersama tenaga listrik tegangan tinggi. Data frekwensi tinggi yang dikirimkan tidak bersifat kontinyu tetapi secara paket per satuan waktu. Dengan kata lain berfungsi sebagai sarana komunikasi suara dan komunikasi data serta tele proteksi dengan memanfaatkan penghantarnya dan bukan tegangan yang terdapat pada penghantar tersebut. Oleh sebab itu bila penghantar tak bertegangan maka Power Line Carrier (PLC) akan tetap berfungsi asalkan penghantar tersebut tidak terputus. Dengan demikian diperlukan peralatan yang berfungsi memasukkan dan mengeluarkan sinyal informasi dari energi listrik di ujung-ujung penghantar. Materi ini akan dibahas lebih lanjut pada artikel selanjutnya.

8. Rele Proteksi dan Papan Alarm (Announciator)
Rele proteksi yaitu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengamankan suatu peralatan listrik saat terjadi gangguan, menghindari atau mengurangi terjadinya kerusakan peralatan akibat gangguan dan membatasi daerah yang terganggu sekecil mungkin. Kesemua manfaat tersebut akan memberikan pelayanan penyaluran tenaga listrik dengan mutu dan keandalan yang tinggi. Sedangkan papan alarm atau announciator adalah sederetan nama-nama jenis gangguan yang dilengkapi dengan lampu dan suara sirine pada saat terjadi gangguan, sehingga memudahkan petugas untuk mengetahui rele proteksi yang bekerja dan jenis gangguan yang terjadi.

Mohon maaf jika ada yang kurang atau tidak lengkap.
semoga bermanfaat,

Read more »