< Previous120Pembangkitan Tenaga ListrikNamun akhir-akhir sedang ada riset untuk dapat memanfaatkan sistempower line carrier bagi jangkauan yang lebih luas, yaitu dapat memasuki jaringan distribusi sampai ke rumah pelanggan listrik. Jikahal ini tercapai, maka jaringan tenaga fistrik dapat juga berupajaringan telekomunikasi dan jaringan sistem informasi.Lebih lanjut uraian mengenai sistem telekomunikasi dibahas pada Bab XII.Gambar II.107Diagram blok remote terminal unit (RTU)Keterangan:TA = Transformator Arus; TT = Transformator Tegangan; A/D =Analog to DigitalConverter; D/A = Digital to Analog Converter; AO = Analog Output; D = Digital Input-Output Unit; ROM =Read Only Memory; RAM =Random Access Memory; T =TransducerKeterangan:T= Transformator; G= Generator; A, B, C = Contoh-contoh lokasi gangguanGambar II.108Contoh dari sebuah PLTU yang berdiri sendiri dengan 3 unitInstalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 121Gangguan hubung singkat disebabkan karena terjadi hubung singkat dalam satu bagian sistem. Bagian yang paling banyak mengalamigangguan adalah saluran udara. Gangguan hubung singkat menimbulkan arus hubung singkat yang besar dan harus diperhitungkan dalammerencanakan instalasi. khususnya dalam menentukan spesifikasi teknis pemutus tenaga (PMT).Q. Arus Hubung SingkatGambar II.108 menunjukkan contoh dari sebuah PLTU yang berdirisendiri dengan 3 unit pembangkit yang sama: 3 x 80 MVA. Masing-masing unit memiliki transformator penaik tegangan ke 150 kV dengan kapasitas 80 MVA. Dari rel 150 kV ada 4 buah saluran keluar dan ada pasokan transformator pemakaian sendiri yang menurunkan tegangan ke 20 kV dan mempunyai kapasitas 25 MVA. Hubungan transformatorpenaik tegangan adalah A-Y (segitiga-bintang) dan transformatorpemakaian sendiri adalah YY (bintang-bintang).Karena ada 3 buah generator yang paralel, maka arus hubung singkat yang melalui PMT transformator pemakaian sendiri untuk gangguan di titik adalah 3 kalinya.Perhitungan arus hubung singkat seperti di atas didasarkan atasgangguan simetris3 phasa, karena dianggap gangguan ini yangmenghasilkan arus hubung singkat terbesar. Tetapi gangguan yangpaling sering terjadi adalah gangguan satu phasa ke tanah, khususnya pada saluranudara. Oleh karena itu, ada baiknya juga dilakukanpengecekan besarnya arus hubung singkat untuk gangguan satu phasa ke tanah khususnya di dekat pusat listrik besar yang transformator penaik tegangannya mempunyai titik netral yang ditanahkan secara langsung,karenadalam hal yang demikian, ada kemungkinan arus hubung singkat satu phasa ke tanah lebih besar daripada arus hubung singkat 3 phasa.Pada hari-hari libur beban sistem rendah, unit-unit pembangkit banyak yang tidak dioperasikan ada kemungkinan arus hubung singkat menjadi turun dan tidak cukup untuk mengoperasikanrelai apabila terjadigangguan. Untuk mencegah kegagalan kerja relai, bila perlu diadakanpenyetelanrelai untuk arus hubung singkat yang lebih rendah. Ada juga yang dipasang reaktor secara seri dengan alat tertentu,misaInya transformator untuk membatasi arus hubung singkat.Pembatasan arus hubung singkat di jaringan distribusi atau di instalasi pemakaian sendiri pusat listrik juga dapat dilakukan dengan tidakmengoperasikan paralel transformator di gardu induk (GI) atau122Pembangkitan Tenaga Listriktransformator pemakaian sendiri (bila lebih dari 1) pada pusat pembangkit listrik.Spesifikasi PMT harus memperhatikan besarnya arus hubung singkat yang harus diputusnya dan juga harus memperhitungkan kemampuan thermis-nya dalam arti berapa lama PMT dapat dilalui oleh arus hubung singkat yang harus diputusnya. Hal ini berkaitan dengan penyetelanwaktu tunda (time delay)relai.R. Pengawatan BagianSekunderPengawatan sekunder menggambarkan sirkuit listrik yang ada di sisisekunder transformator arus dan transformator tegangan di sisi tegangan rendah. Arus dan tegangan yang berasal dari transformator arus dantransformator tegangan selain digunakan untuk pengukuran jugadigunakan untuk mengoperasikan relai untuk guna keperluan proteksi. Relai kemudian menutup kontak-kontak dalam sirkuit arus searah dari baterai aki untuk men-tripPMT dan menyalakan lampu indikator serta membunyikanalarm.Gambar II.109 menggambarkan pengawatan sekunder dari suatupenyulang (saluran keluar) yang diproteksi oleh relai arus lebih dan relaigangguan hubung tanah.Keterangan:Transformator Arus; TT = Transformator Tegangan; PMT = Pemutus Tenaga; OCR = Relai Arus Lebih; GFR = Relai Gangguan Tanah; TC = Trip Coil; CC = Closing Coil; MA = Magnetic Alarm;---- = hubungan mekanis; K3 dan K9 normally open.Gambar II.109PengawatanSekunder dari Suatu Penyulang yang diproteksi Relai Arus Lebih dan Relai Gangguan Hubung TanahInstalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 123Apabila ada gangguan arus lebih, maka relai OCR bekerja dan menutup kontakKI sehingga trip coil TC bekerja men-trip PMT.Apabila timbul gangguan hubung tanah, di mana relai GFR bekerja dan menutup kontak K2. Kontak K3 digunakan untuk men-trip PMT secara manual melalui pemberian arus ke trip coil TC. Kontak K9 digunakan untuk memasukkan PMT melalui pemberian arus ke closing coil CC. Apabila PMT masuk, maka mekanisme PMT akanmenutup kontakK4 untuk memungkinkantrip coil TC bekerja danmenutup kontak K5 untuk menyalakan lampu merah yang merupakan sinyal bahwa PMT masuk.Apabila PMT trip, maka keadaan kontak-kontak karena adanya hubungan mekanis dengan PMT menjadi:xKontak K4 membuka untuk menghentikan/memutus arus yang lewat trip coil TC agar trip coil tidak terbakar.xKontak K5 membuka untuk mematikan lampu merah.xKontak K6 menutup untuk menyalakan lampu hijau yang merupakan sinyal bahwa PMT terbuka.xKontakK7 menutup untuk memungkinkanclosing coil CC bekerjaapabila kontak K9 ditekan. Kontak K8 menutup untuk membunyikan alarm sebagai tanda bahwa PMT trip. Kontak K8 harus dapat direset, artinya dapat dibuka secara mekanis tanpa mengganggu kedudukan kontak lainnya dan setelah direset untuk mematikan alarm, posisinya harus siap bekerja kembali apabila PMT trip lagi.Kontak reset terdiri dari poros dan dua buah batang penggerak. Batang penggerak I digerakkan oleh tombol sedangkan batang penggerak 2digerakkan olehmagnetic alarm MA yang dihubungkan seri dengan Closing Coil CC. Setiap batang penggerak mempunyai tonjolan yang akan menyeret tonjolan. Tonjolan a dan c diseret oleh tonjolan batang penggerak 1. Tonjolan b dan d diseret oleh tonjolan batang penggerak 2.Uraian ini menggambarkan fungsi batang-batang penggerak, yaitu:Batang penggerak 1 berfungsi menutup Kontak K10 agar siapmembunyikanalarm bersamaan dengan pemasukkan PMT oleh closingcoil CCmagnetic alarm MA yang menggerakkan batang penggerak 1 dihubungkan seri dengan closing coil CCBatang penggerak 2 berfungsi membuka Kontak K10 dan digerakkan oleh tombol reset secara manual untuk memberhentikanalarm setelah PMT mengalamitrip ataupundibuka secara manual.Secara fisik kontak-kontak K4, K5, K6, K7, dan K8merupakan kontak-kontak bantu PMT yang letaknya pada PMT tersebut. Sedangkan kontak-kontak lain letaknya pada panel yang cukup jauh (bisa mencapai jarak beberapa puluh meter) dari PMT. Oleh karena itu, kabel untuk pengawatan sekunder juga cukup panjang dan berkelok-kelok.124Pembangkitan Tenaga ListrikUntuk mencegah terjadinya salah penyambungan, maka kabelpengawatan sekunder diberi nomor dan harus ada gambar pengawatan sekunder yang jelas. Gambar pengawatan sekunder sangat diperlukanuntuk melakukan pemasangan dan pengujian relai dan PMT. KumparanTC dan kumparan CC terletak pada PMT. Sedangkan kumparan MAberada dalam panel. Dari uraian di atas tampak bahwa keandalan pasokan arus searah sangatmenentukan keberhasilan sistem proteksi. Kegagalan sistem proteksisangat berbahaya karena arus hubung singkat yang terjadi sewaktu gangguan tidak diputus oleh PMT sehingga dapat timbul pemanasanyang berlebihan pada peralatan yang dilalui hubung singkat yang besar ini. Akibatnya alat-alat ini bisa meleleh, bahkan PMT bisa meledak dan menimbulkan kebakaran.Gambar II.110Prinsip kerja kontak resetKeandalan pasokan arus searah tidak semata-mata tergantung kepada kondisi baterai aki saja, tapi juga kondisi pengawatan sekunder yang dilalui arus searah. Tidak boleh ada kontak yang lepas dan juga tidak 125boleh ada hubung singkat. Karena hubung singkat kebanyakan dimulai dengan terjadinya hubung tanah terlebih dulu dan instalasi baterai aki sebaiknya ditanahkan. Dengan pentanahan ini diharapkan agargangguan hubung tanah pada sirkuit arus searah dapat dideteksi oleh relaigangguan hubung tanah (G) atau oleh sekring lebur.Dalampraktik, pengawatan sekunder untuk arus searah dilaksanakan dengan menggunakan kabel yang menempel pada dinding panel kontrol atau panel proteksi.Pada panel yang sama mungkin juga ditempelkan pengawatan sekunder arus bolak-balik 380/220 V, misal untuk keperluan penerangan. Dalam hal demikian perlu pengawasan ekstra, jangan sampai tegangan bolak-balik yang melalui kebocoran isolasi menempel pada dinding panelakhirnya masuk ke sistem tegangan searah yang akhirnya dapat merusak baterai aki.S. Cara PemeliharaanPemeliharaan bertujuan mempertahankan efisiensi, keandalan, dan umur ekonomis. Dalam perkembangannya, pemeliharaan dilaksanakansebagai berikut:1.Pemeliharaan rutin bila ada gangguan atau kerusakan. Cara ini masih dapat digunakan terhadap alat yang peranannya dalam operasi tidak penting.2.Pemeliharaan periodik.Pemeliharaan dilakukan berdasarkan jangka waktu tertentu berdasarkan buku petunjuk pabrik ataustatistikkerusakan atau statistik gangguan.3.Pemeliharaan prediktif (predictive maintenance).Cara ini sekarang banyak dikembangkan. Cara ini dilakukan berdasarkan pengamatan beberapa data kemudian dilakukan analisis atas data ini untuk menentukan kapanperlu dilakukan pemeriksaan ataupemeliharaan suatu. alat. Data yang digunakan untuk analisispemeliharaan prediktif adalah:a.Tahanan isolasi.b.Getaran poros.c.Suhu kumparan dan suhu bantalan.d.Kandungan kotoran (impurities) pada minyak isolasi (minyak transformator, minyak PMT).e.Hasil pengamatan dengan sinar inframerah.f.Hasil pengamatan dengan sinar ultraviolet yang dapat mendeteksi adanya kotoran dan partial discharge.126Pembangkitan Tenaga Listrikg.Khusus untuk pemeliharaan ptediktif pada transformator diperlukan tambahan dari hasil pengamatanSaat ini sedang dikembangkan berbagai "self diagnostic" program yang banyak digunakan untuk pemeliharaan prediktif4.Bagian Instalasi yang Harus dipeliharaBagian-bagian instalasi yang harus dipelihara agar kontinuitas suplailistrik tenaga, yaitugenerator, motor listrik, transformator, pemutustenaga, baterai aki, titik pentanahan, dan sistem proteksi.a)Generator.Generator yang tidak mempunyai sistem pendinginan tertutup banyak mendapat debu yang menempel pada isolasi stator maupun rotor.Apalagi bila lingkungannya basah, tahanan isolasinya dapat cepat turun, terutama bila generator tersebut sering berhenti sehingga tidak terjadi pemanasan. Untuk itu, isolasi stator dan rotor perlu diukur dan jikahasilnya terlalu rendah, maka perlu dilakukan pembersihan isolasi.Generator yang pendinginannya dengan udara, atau gas hidrogen tetapi tertutup melalui penukar panas, maka selain isolasi stator dan rotordiukur tahanannya, juga suhu udara atau suhu gas hidrogen perlu diukur dan penukar panasnya perlu dibersihkan.b)Motor listrik.Persoalannya sama dengan generator yang pendinginannya denganudara. sirkuit terbuka.c)Transformator.Selain isolasi kumparan juga kekotoran minyak perlu diperiksa dan juga kandungan air dan kandungan asamnya.d)Pemutus tenaga dansaklar-saklar.Kualitas media isolasinya perlu diperiksa, bila perlu, media isolasinya ditambah atau diganti. Selainkontaknya perlu diperiksa apakah masih serempak dan apakah ada gerakan kontak rusak.e)Baterai aki.Tegangan setiap sel perlu diperiksa untuk mengetahui ada tidaknya sel yang rusak, jika perlu dilakukan penggantian. Kualitas elektrolitnya juga perlu dicek, bila perlu dilakukan penambahan atau penggantian.f)Semua kontak sambungan.Instalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 127Kontak sambungan dari semua bagian instalasi listrik perlu diperiksatermasuk dari peralatan tersebut di atas karena kontak sambunganmerupakan kelemahan instalasi listrik.Pemeriksaan dapat dilakukandengan sinar inframerah.g)Titik pentanahan.Semua titik pentanahan dalam instalasi listrik perlu dijaga agartahanannya tidak melebihi 4 ohm.Hal ini diperlukan demi keselamatan manusia yang ada di sekitar instalasi listrik.h)Sistem proteksi.Sistem proteksi, khususnyarelai-relai, perlu dicek dan dijaga agarberfungsi secara benar.i)Sambungan listrik.Dalam instalasi listrik, sambungan listrik merupakan salah satu titik lemah (sering menjadi sumber gangguan). Sambungan listrik dibagi menjadi 2 kategori, yaitu:a.Sambungan antara saluran dengan sebuah alat, misalnya antara kabel dengan motor listrik.b.Sambungan antara saluran dengan saluran, misalnya antara. kabel dengan kabel, atau antara saluran udara, dengan saluran udara.Pada sambungan kategori (a) antara saluran dengan suatu alat (misalnya sambungan kabel dengan motor listrik) umumnya dilakukan denganmenggunakan sepatu kabel pada ujung kabel yang kemudian dijepit pada klem motor berupa baut dan mur penjepit. Sambungan ini harus secara periodik dikontrol dan bila perlu dibersihkan serta. dikeraskan kembali agar kontak sambungannya tetap baik, jangan sampai kontaknya kendurdan menimbulkan gangguan.Pada sambungan antara saluran dengan saluran, (misalnya antara kabel dengan kabel) umumnya dilakukan dengan menggunakan pipapenyambung (jointing sleeve). Pada sambungan tegangan rendah, pipa penyambung ini kemudian cukup dibalut dengan pita isolasi dandiletakkan dalam kotak sambungan. Tetapi untuk sambungan antara 2 kabel tegangan tinggi, misalnya antara dua ujung kabel 20 kV,penyambungan memerlukan keahlian yang lebih tinggi. Pekerjaan ini harus dilakukan oleh petugasyang dilatih khusus untuk mengerjakan penyambungan kabel tegangan tinggi yang dalam bahasa Inggris disebut cable jointer. Pekerjaan penyambungan kabel tegangan tinggimemerlukan ketelitian dan kebersihan dalam pelaksanaannya.128Pembangkitan Tenaga ListrikPada saluran listrik yang terbuka, baik tegangan rendah maupuntegangan tinggi, penyambungan atau pencabangan umumnya dilakukandengan klem khusus. Klem ini ada yang menggunakan cara pengikatan dengan mur dan baut, ada pula yang menggunakan cara penjepitandengan tekanan yang dalam bahasa Inggris disebut compression joint.Dalam instalasi listrik banyak digunakan peralatan terutama konduktor yang dibuat dari tembaga maupun dari aluminium, tetapi tembaga lebih berat daripada aluminium, begitu pula harganya umumnya lebih mahal daripada aluminium. Oleh karena itu, tidak dapat dihindarkan terjadinya pertemuan/penyambungan konduktor atau terminal alat yang terbuat dari tembaga dengan konduktor yang terbuat dari aluminium. Titik temu atau titik sambung antara tembaga dengan aluminium harus diperhatikansecara khusus karena bila disambung tanpa alat khusus, sambungan ini akan mengalami korosi dan akhimya menimbulkan gangguan.Penyambungan ini harus dilakukan dengan menggunakan klem khusus yang disebut klem bimetal. Di jaringan tegangan rendah, penyambungan konduktor tembaga dengan konduktor aluminium sering dilakukandengan menggunakan klem aluminium yang ditutup dengan tutup gemuk (grease) pencegah korosi, kemudian ditutup dengan tutup plastik untuk mencegah gemuk tersebut hilang akibat siraman air hujan.T. Perkembangan Isolasi Kabel1. Kabel Tegangan Rendah.Dalam pusat listrik terdapat kabel tegangan rendah untuk menyalurkan daya dan kabel tegangan rendah untuk keperluan pengawatan sekunder dan untuk keperluan kontrol.Kabel tegangan rendah untuk penyaluran daya ada yang mempunyai luas penampang konduktor 2,5 mm2 (terbuat dari tembaga) sampai luas penampang 150 mm2 (terbuat dari tembaga ataupun aluminium) di mana yang mempunyai penampang 2,5 mm2 digunakan untuk keperluan lampupenerangan sedangkan yang mempunyai luas penampang di atas 10 mm2 (terbuat dari tembaga) digunakan untuk motor-motor listrik. Kabel aluminium dengan penampang sampai 150 mm2 umumnya digunakan sebagai kabel sisi tegangan rendah transformator pemakaian sendiri.Semua kabel penyalur daya, terutama, yang melalui tempat terbuka, harus diperhitungkan terhadap tekanan mekanis dan bila perlu diletakkan dalam saluran kabel (cable duct) atau dalam pipa. Hal ini perlu untuk memperkecil risiko kebakaran karena, hubung singkat.Instalasi Listrik pada Pusat Pembangkit Listrik 129Kabel tegangan rendah untuk pengawatan sekunder dan kontrolumumnya dipasang dalam panel yang terlindung dan dalam salurankabel, tidak melalui tempat terbuka. Berdasarkan pertimbangan tersebut di atas, maka isolasi kabel daya berbeda dengan isolasi kabelpengawatan sekunder maupun kabel kontrol.Dalam perkembangannya, isolasi kabel tegangan rendah dimulai dengan isolasi yang terbuat dari karet. Sekarang banyak digunakan karet buatanatau campuran karet alam dengan bahan kimia tertentu yang disebut isolasi tipe protodur. Untuk kabel daya harus ada lapisan penguat,terutama jika dipasang di dalam rumah, lapisan penguat ini biasanya lapisan PVC (Poly Vynil Chlorida) dan pelat baja.2. Kabel tegangan tinggi.Kabel tegangan tinggi (di atas I kV) yang umumnya dipasang dalam tanah, pada mulanya menggunakan isolasi kertas yang diresapi minyak (oil impregnated). Untuk tegangan di atas 70 kV, digunakan minyakbertekanan sebagai isolasi.Dalam perkembangannya, banyak digunakan isolasicross linkpolyethyleneyang dalampraktik sering disebut sebagai isolasi XLPE. Kabel dengan isolasi XLPE sekarang telah bisa mencapai teganganoperasi 400 W. Hal-hal yang perlu diperhatikan pada pemakaian kabel berisolasi XLPE adalah isolasi XLPE tidak tahan air dan sinar matahari.Oleh karena, itu, kabel berisolasi XLPE perlu dilapisi isolasi PVC yang kedap air sebagai pelindung luarnya. Di samping itu, isolasi XLPE tidak tahan tegangan searah sebesar nilai nominal tegangan bolak-baliknya.Dengan penggunaan kabel berisolasi XLPE, proses penyambungankabel menjadi lebih mudah dibandingkan proses penyambungan kabel berisolasi kertas dengan resapan minyak maupun dengan kabelberisolasi minyak bertekanan.Ada 4 macam teknik penyambungan kabel berisolasi XLPE, yaitu:TeknikMoulding.Kabel yang akan disambung secara mekanik dihubungkan terlebih dahulu dalam kotak sambung. Kemudian dua cairan calon isolasidimasukkan ke dalam kotak sambung. Dua cairan setelah bercampur dalam kotak sambung akan mengeras menjadi isolasi.TeknikPremolded.Isolasi yang akan dipasang dalam kotak sambung telah dicetak terlebih dahulu. Kemudian penyambungan konduktor kabel dilakukan dalam kotak sambung dengan menuruti alur yang telah dibuat oleh isolasi tersebut di atas.Next >