< Previous 368 Gambar 8.12. Metoda pengukuran panjang kabel pengganti sangat tergantung dengan kondisi kerusakan seperti kandungan air pada isolasi, tingkat kontaminasi minyak kabel dan kondisi disekitar permukaan tanah dari jalur kabel tersebut. 1. Testing setelah kabel diperbaiki. Pelaksanaan testing dilakukan oleh petugas yang berkompetensi enginir untuk menjamin kelayakan kabel tersbut apakah dapat dioperasikan apa tidak setelah diperbaiki. Semua hasil pengujian dicatat dan dianalisa untuk menentukan kelayakan kabel tsb. a. Kabel minyak 1). Pengujian tahanan isolasi kabel. Pengukuran isolasi dilaksanakan dengan mengukur tahanan isolasi diantara konduktor terhadap pentanahan menggunakan alat yang bertegangan 1000 volt dc, hasil ukurnya harus lebih besar 100 Mȍ. Pengukuran ini pertama kali dilakukan setelah kabel selesai disambung. 2). Tahanan DC dari konduktor. Pengukuran tahanan dc sambungan konduktor yang setelah diperbaiki, hasil pengukuran tahanan dc pada 20º C adalah 0.0754 ȍ/Km (max) pada kabel minyak uk 240 mm². Jenis Pengukuran yang kedua dilakukan setelah kabel selesai disambung. 3). Pengujian oversheath. Pengujian dilakukan setelah surge diverters dilepas agar pada saat pengujian tidak mengakibatkan kerusakan akibat tegangan uji. Semua instalasi yang menjadi ketentuan seperti sheats insulatios, external joint insulation, terminal base insulation pada bonding leads dan link boxes, insulation sections pada pipa minyak serta yang lainnya dari kabel yang perbaiki Kabel yang diganti X Lokasi gangguan Kabel baru Kabel lama Sambungan Kabel 369akan menjadi subyek pengujian tahanan dengan memberikan tegangan DC 10 kV selama 5 menit. Jenis Pengukuran yang ketiga dilakukan setelah kabel selesai disambung dan telah teriisi minyak kembali. b. Test tegangan tinggi. Perbaikan sirkit kabel yang rusak setelah selesai perbaikan tekanan minyak telah normal harus dilakukan pengujian dengan tegangan tinggi DC antara konduktor dan sheats selama 15 menit. Pengujian ini semua seksi dari kabel harus disambung walaupun secara temporary. Arus tegangan searah akan mengalir pada kabel melalui alat test uang disambung pada ujung kabel (sealing end) baik yang sf6 maupun yang konvensional yang telah dilepas dengan sambungan ke GIS atau peralatan lain. c. Pengujian aliran Minyak. (oil flow test). Setelah perbaikan, setiap seksi minyaknya harus diukur alirannya, hal tersbut untuk menjamin tidak ada ketidak normalan aliran minyak pada saluran Kabel minyak tsb. Pengukuran dilaksanakan dengan menuangkan/mengalirkan minyak bertekanan keluar sebagai salah satu mengukur aliran minyak bertekanan. Teori drop tekanan dengan rumus sbb : QbLP Dimana : P = perbedaan tekanan pada seksi kabel tsb. (tergantung route dan profil dan satuannya (KN/m²). Q = nilai aliran (liter per detik). L = panjang seksi kabel (m). b = koefisien gesekan minyak pada kabel (MN/m6 ). atau pipa bulat adalah: 431054,2rnbu Dimana n = viskositas dari minyak 9centipoise) pada temperatur pengujian. r = radius bagiandalam (mm) daratau kabel diukur bagian dalam (r = 7 mm) Jika Kabelnya single core maka secara teori tekanan nya aliran minyak akan memberikan tekanan pada setiap kabel adalah sbb : )2(10u QbLP Dimana : P = perbedaan tekanan pada seksi kabel tsb. (tergantung route dan profil dan satuannya (KN/m²). Q = nilai aliran (liter per detik). L = panjang seksi kabel (m). b = koefisien gesekan minyak pada kabel (MN S/m6 ). Untuk kabel atau pipa bulat adalah: 431054,2rnbu Dimana n = viskositas dari minyak 9centipoise) pada temperatur pengujian. r = radius bagian dalam (mm) dari pipa atau kabel diukur bagian dalam (r = 7 mm) perbandingan aliran yang diperoleh dari kabel yang baru selesai dipasang harus diingatkan bahwa hal tsb sudah termasuk semua sambungan pada seksi 370kabel tsb dan hal tersebut hanya menjadi gambaran dalam pemeliharaan dan petunjuk. Perhitungan itu tidak menunjukan gangguan tak semestinya dari sistem kabel tsb. d. Test kooefisient impregnasi. Setelah selesai secara lengkap penggelaran kabel dan penyambungannya, setiap seksi minyaknya harus diperiksa dengan tujuan efisiensi dari minyak impregnasi dengan cara sbb : manometer air raksa (mercury) dihubungkan ke kabel dimana sistim instalasi minyaknya ditutup dan sisakan sedikit minyak, biarkan beberapa menit agar stabil, kemudian diukur jumlahnya minyak yang tarikannya menyebabkan penurunan tekanan yang telah diketahui. Koefisient impregnasi K didifinisikan sebagai berikut, tidak boleh leibih besar dari 4.5x 10-4 : dPVdVK1u Dimana : dV = volume minyak yang tersisa (liter) dP = dorpnya tekanan (mmHg). V = volume minyak didalam seksi kabel (liter) termasuk isolasi penghubung tangki. Ketika kondisi kabel dalam keadaan alat monitornya terpasang setiap kabel akan diuji secara terpisah. 2222202.11067.9811035559.71cmkgBarmKNcmKgmmHgcmKg u Dalam membandingkan aliran yang diperoleh pada kabel yang sehat, harus diingat bahwa semua joint akan ikut terukur dan secara gambaran teoritis hanya beberapa saja yang kondisinya baik dan dijadikan referensi. Hasil pengujian menunjukan tak semestinya tidak ada gangguan pada sistim. Tetsting ini akan dikerjakan setelah penggantian kabel atau isolasi sambungan. 8.21. Auxiliary Cable. 1. Continyuity Test Setelah kabel digelar maka sebelum disambung diperlukan periksa kontinyuitas dari semua konduktor sebagai konfirmasi. 2. test tegangan pada lapisan anti karat (anti corrosion sheath) Panjang kabel kabel akan tetap setelah digelar dan sebelum disambung tegangan DC 4 kV per mm dari tebalnya lapisan (seperti yang tertulis pada spesifikasi teknik dari kabel tsb) digunakan untuk menguji ketahanan lapisan terhadap armour dan permukaan luar untuk beberapa menit. 3. test tahanan isolasi Setelah kabel digelar maka sebelum disambung harus diukur tahanan isolasi secara individu diantara setiap kabel serta terhadap armour. 371Menggunakan alat ukur tahanan dengan tegangan operasi 500 Volt DC untuk satu menit dan jangan menggunakan alat dengan tegangan 5000 V dan temperatur 20ºC. Pengukuran tahanan isolasi dilanjutkan lagi setiap kabel telah tersambung dengan kabel yang lain dan hasil tidak boleh lebih kecil dari 50 MǷ/km dan lebih kecil 90 % jika hasil pengukuran lebih besar dari 1000 Mȍ/km. 4. Test Ketahanan Tegangan. Setelah lengkap memasang kabel maka kabel tersebut harus diuji ketahanan terhadap tegangan. Ketahanan Tegangan kabel adalah antara konduktor dan konduktor lainnya dan terhadap armournya yang terhubung ketanah. Tegangan dinaikan secara bertahap dan dipertahanankan selama 1 (satu) menit. Beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu : Kabel type 15 kV. Maka digunakan tegangan 15 kV DC antara konduktor dan armour. Jika kabel telah dihubungan dengan beban yang mungkin berbentuk koil maka spesifikasi koil dan beban lain sangat diperhatikan dan jika perlu didiskusikan terlebih dulu dengan engineer yang lebih ahli. 5. Cross Talk. Cross talk antara urat (pair) kabel diukur dan tidak boleh lebih jelek lagi dari nilai 74 dB pada frekuensi 1300 Hz dan kondisi kabel pada keadaan seimbang. 372BAB IX. PROTEKSI SISTEM PENYALURAN Relai adalah suatu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengatur/ memasukan suatu rangkaian listrik (rangkaian trip atau alarm) akibat adanya perubahan lain. 9.1.Perangkat Sistem Proteksi. Proteksi terdiri dari seperangkat peralatan yang merupakan sistem yang terdiri dari komponen-komponen berikut : 1. Relai, sebagai alat perasa untuk mendeteksi adanya gangguan yang selanjutnya memberi perintah trip kepada Pemutus Tenaga (PMT). 2. Trafo arus dan/atau trafo tegangan sebagai alat yang mentransfer besaran listrik primer dari sistem yang diamankan ke Relai (besaran listrik sekunder) 3. Pemutus Tenaga (PMT) untuk memisahkan bagian sistem yang terganggu. 4. Baterai beserta alat pengisi (bateray charger) sebagai sumber tenaga untuk bekerjanya relai, peralatan bantu triping. 5. Pengawatan (wiring) yang terdiri dari sirkit sekunder (arus dan/atau tegangan), sirkit triping dan sirkit peralatan bantu. Secara garis besar bagian dari Relai proteksi terdiri dari tiga bagian utama, seperti pada blok diagram (gambar.9.1), dibawah ini : Gambar 9.1 . Blok Diagram Relai proteksi I + Elemen Pembanding Elemen Pengindera Elemen Pengukur Ke rangkaianPemutus/sinyal 373 Masing-masing elemen/bagian mempunyai fungsi sebagai berikut : 9.1.1.Elemen pengindera. Elemen ini berfungsi untuk merasakan besaran-besaran listrik, seperti arus, tegangan, frekuensi, dan sebagainya tergantung relai yang dipergunakan. Pada bagian ini besaran yang masuk akan dirasakan keadaannya, apakah keadaan yang diproteksi itu mendapatkan gangguan atau dalam keadaan normal, untuk selanjutnya besaran tersebut dikirimkan ke elemen pembanding. 9.1.2. Elemen pembanding. Elemen ini berfungsi menerima besaran setelah terlebih dahulu besaran itu diterima oleh elemen oleh elemen pengindera untuk membandingkan besaran listrik pada saat keadaan normal dengan besaran arus kerja relai. 9.1.3. Elemen pengukur/penentu. Elemen ini berfungsi untuk mengadakan perubahan secara cepet pada besaran ukurnya dan akan segera memberikan isyarat untuk membuka PMT atau memberikan sinyal. Pada sistem proteksi menggunakan Relai proteksi sekunder seperti gambar 9. 2 Transformator arus ( CT ) berfungsi sebagai alat pengindera yang merasakan apakah keadaan yang diproteksi dalam keadaan normal atau mendapat gangguan. Sebagai alat pembanding sekaligus alat pengukur adalah relai, yang bekerja setelah mendapatkan besaran dari alat pengindera dan membandingkan dengan besar arus penyetelan dari kerja relai. Apabila besaran tersebut tidak setimbang atau melebihi besar arus penyetelannya, maka kumparan Relai akan bekerja menarik kontak dengan cepat atau dengan waktu tunda dan memberikan perintah pada kumparan penjatuh (trip-coil) untuk bekerja melepas PMT. Sebagai sumber energi/penggerak adalah sumber arus searah atau baterai. Gambar 9.2. Rangkaian Relai proteksi sekunder 9.1.4. Fungsi dan Peranan Relai Proteksi Maksud dan tujuan pemasangan Relai proteksi adalah untuk mengidentifikasi gangguan dan memisahkan bagian jaringan yang terganggu dari bagian lain yang masih sehat serta sekaligus mengamankan bagian yang masih C Rangkaian Relai 374sehat dari kerusakan atau kerugian yang lebih besar, dengan cara : 1. Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya yang dapat membahayakan peralatan atau sistem. 2. Melepaskan (memisahkan) bagian sistem yang terganggu atau yang mengalami keadaan abnormal lainnya secepat mungkin sehingga kerusakan instalasi yang terganggu atau yang dilalui arus gangguan dapat dihindari atau dibatasi seminimum mungkin dan bagian sistem lainnya tetap dapat beroperasi. 3. Memberikan pengamanan cadangan bagi instalasi lainnya. 4. Memberikan pelayanan keandalan dan mutu listrik yang tbaik kepada konsumen. 5. Mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik. 9.2. Syarat-syarat Relai Proteksi Dalam perencanaan sistem proteksi, maka untuk mendapatkan suatu sistem proteksi yang baik diperlukan persyaratan-persyaratan sebagai berikut : 9.2.1. Sensitif. Suatu Relai proteksi bertugas mengamankan suatu alat atau suatu bagian tertentu dari suatu sisitem tenaga listrik, alat atau bagian sisitem yang termasuk dalam jangkauan pengamanannya. Relai proteksi mendetreksi adanya gangguan yang terjadi di daerah pengamanannya dan harus cukup sensitif untuk mendeteksi gangguan tersebut dengan rangsangan minimum dan bila perlu hanya mentripkan pemutus tenaga (PMT) untuk memisahkan bagian sistem yang terganggu, sedangkan bagian sistem yang sehat dalam hal ini tidak boleh terbuka. 9.2.2. Selektif. Selektivitas dari relai proteksi adalah suatu kualitas kecermatan pemilihan dalam mengadakan pengamanan. Bagian yang terbuka dari suatu sistem oleh karena terjadinya gangguan harus sekecil mungkin, sehingga daerah yang terputus menjadi lebih kecil. Relai proteksi hanya akan bekerja selama kondisi tidak normal atau gangguan yang terjadi didaerah pengamanannya dan tidak akan bekerja pada kondisi normal atau pada keadaan gangguan yang terjadi diluar daerah pengamanannya 9.2.3. Cepat. Makin cepat relai proteksi bekerja, tidak hanya dapat memperkecil kemungkinan akibat gangguan, tetapi dapat memperkecil kemungkinan meluasnya akibat yang ditimbulkan oleh gangguan. 9.2.4. Andal. Dalam keadaan normal atau sistem yang tidak pernah terganggu relai proteksi tidak bekerja selama berbulan-bulan mungkin bertahun-tahun, tetapi relai proteksi bila diperlukan harus dan pasti dapat 375bekerja, sebab apabila relai gagal bekerja dapat mengakibatkan kerusakan yang lebih parah pda peralatan yang diamankan atau mengakibatkan bekerjanya relai lain sehingga daerah itu mengalami pemadaman yang lebih luas. .Untuk tetap menjaga keandalannya, maka relai proteksi harus dilakukan pengujian secara periodik. 9.2.5. Ekonomis. Dengan biaya yang sekecilnya-kecilnya diharapkan relai proteksi mempunyai kemampuan pengamanan yang sebesar-besarnya. 9.2.6. Sederhana. Perangkat relai proteksi disyaratkan mempunyai bentuk yang sederhana dan fleksibel. 9.3. Penyebab Terjadinya Kegagalan Poteksi Jika proteksi bekerja sebagaimana mestinya, maka kerusakan yang parah akibat gangguan mestinya dapat dihindari/dicegah sama sekali, atau kalau gangguan itu disebabkan karena sudah adanya kerusakan (insulation break down di dalam peralatan), maka kerusakan itu dapat dibatasi sekecilnya. Proteksi yang benar harus dapat bekerja cukup cepat, selektif dan andal sehingga kerusakan peralatan yang mungkin timbul akibat busur gangguan atau pada bagian sistem/peralatan yang dilalalui arus gangguan dapat dihindari dan kestabilan sistem dapat terjaga. Sebaliknya jika proteksi gagal bekerja atau terlalu lambat bekerja, maka arus gangguan ini berlangsung lebih lama, sehingga panas yang ditimbulkannya dapat mengakibatkan kebakaran yang hebat, kerusakan yang parah pada peralatan instalasi dan ketidak stabilan sistem. Tangki trafo daya yang menggelembung atau jebol akibat gangguan biasanya karena kegagalan kerja atau kelambatan kerja proteksi. Kegagalan atau kelambatan kerja proteksi juga akan mengakibatkan bekerjanya proteksi lain disebelah hulunya (sebagai remote back up) sehingga dapat mengakibatkan pemadaman yang lebih luas atau bahkan runtuhnya sistem (collapse). Kegagalan atau kelambatan kerja proteksi dapat disebabkan antara lain oleh : - Relainya telah rusak atau tidak konsisten bekerjanya. - Setelan (seting) Relainya tidak benar(kurang sensitif atau kurang cepat). - Baterainya lemah atau kegagalan sistem DC suply sehingga tidak mampu mengetripkan PMT-nya. - Hubungan kotak kurang baik pada sirkit tripping atau terputus. - Kemacetan mekanisme tripping pada PMT-nya karena kotor, karat, patah atau meleset. - Kegagalan PMT dalam memutuskan arus gangguan 376yang bisa disebabkan oleh arus gangguanya terlalu besar melampaui kemampuan pemutusan (interupting capability), atau kemampuan pemutusannya telah menurun, atau karena ada kerusakan. - Kekurang sempurnaan rangkaian sistem proteksi antara lain adanya hubungan kontak yang kurang baik. - Kegagalan saluran komunikasi tele proteksi. - Trafo arus terlalu jenuh. 9.4. Gangguan Pada Sistem Penyaluran Jaringan tenaga listrik yang terganggu harus dapat segera diketahui dan dipisahkan dari bagian jaringan lainnya secepat mungkin dengan maksud agar kerugian yang lebih besar dapat dihindarkan. Gangguan pada jaringan tenaga listrik dapat terjadi diantaranya pada pembangkit, jaringan transmisi atau di jaringan distribusi. Penyebab gangguan tersebut tersebut dapat diakibatkan oleh gangguan sistem dan non sistem. 9.4.1. Gangguan Sistem Gangguan sistem adalah gangguan yang terjadi di sistem tenaga listrik seperti pada generator, trafo, SUTT, SKTT dan lain sebagainya. Gangguan sistem dapat dikelompokkan sebagai gangguan permanen dan gangguan temporer. Gangguan temporer adalah gangguan yang hilang dengan sendirinya bila PMT terbuka, misalnya sambaran petir yang menyebabkan flash over pada isolator SUTT. Pada keadaan ini PMT dapat segera dimasukan kembali, secara manual atau otomatis dengan AutoRecloser. Gangguan permanen adalah gangguan yang tidak hilang dengan sendirinya, sedangkan untuk pemulihan diperlukan perbaikan, misalnya kawat SUTT putus. 9.4.2. Gangguan Non Sistem PMT terbuka tidak selalu disebabkan oleh terjadinya gangguan pada sistem, dapat saja PMT terbuka oleh karena relai yang bekerja sendiri atau kabel kontrol yang terluka atau oleh sebab interferensi dan lain sebagainya. Gangguan seperti ini disebut gangguan bukan pada sistem, selanjutnya disebut gangguan non–sistem. Jenis gangguan non-sistem antara lain : kerusakan komponen relai ; kabel kontrol terhubung singkat ; interferensi / induksi pada kabel kontrol. 9.5. Proteksi Penghantar Jaringan tenaga listrik secara garis besar terdiri dari pusat pembangkit, jaringan transmisi (gardu induk dan saluran transmisi) dan jaringan distribusi, seperti diperlihatkan pada gambar 9.3. 377 Gambar 9.3. Jaringan sistem tenaga listrik Dalam usaha untuk meningkatkan keandalan penyediaan energi listrik, kebutuhan sistem proteksi yang memadai tidak dapat dihindarkan. Blok diagram Sistem proteksi Penghantar diperlihatkan pada Gambar 9. 4. Relai Proteksi Catu Daya (battere) Masukan besaran arus dan tegangan Transmisi Perintah buka Relai Proteksi Sinyal kirim Sinyal terima Gambar 9.4. Blok diagram sistem proteksi Penghantar Indikasi relai Data Scada Disturbance Recorder Evaluasi PM G TRANSMISI GARDU INDUK DISTRIBUSI PUSAT LISTRIK Next >