distribusi jaringan tegangan menengah

7/23/2019 Distribusi Jaringan Tegangan Menengah

1/36

PAPER

DASAR TENAGA LISTRIKDISTRIBUSI JARINGAN TEGANGAN MENENGAH

(MV utility distribution nt!or"#

Disusun Oleh :

Rifaldy Abdillah S D41115006

Departemen Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Mawang

201


2/36

UMUM

Kehidupan moderen salah satu cirinya adalah pemakaian energi listrik

yang besar. Besarnya pemakaian energi listrik itu disebabkan karena

banyak dan beraneka ragam peralatan (beban) listrik yang digunakan.

Sedangkan beban listrik yang digunakan umumnya bersifat induktif dan

kapasitif. Dimana beban induktif membutuhkan daya reaktif seperti

trafo pada rectifer, motor induksi (AC) dan lampu T! sedangkan beban

kapasitif mengeluarkan daya reaktif. Daya reaktif itu merupakan daya

yang tidak berguna sehingga tidak dapat dirubah men"adi tenaga! akan

diperlukan untuk proses transmisi energi listrik pada beban. #adi yang

menyebabkan pemborosan energi listrik adalah banyaknya peralatan

yang bersifat induktif. Berarti dalam menggunakan energi listrik

ternyata pelanggan tidak hanya dibebani oleh daya aktif (k$) sa"a

tetapi "uga daya reaktif (k%ar). &en"umlahan kedua daya itu akan

menghasilkan daya nyata yang merupakan daya yang disuplai oleh

&'. #ika nilai daya itu diperbesar yang biasanya dilakukan oleh

pelanggan industri maka rugirugi daya men"adi besar sedangkan daya

aktif (k$) dan tegangan yang sampai ke konsumen berkurang. Dengan

demikian produksi pada industri itu akan menurun. al ini tentunya

tidak boleh ter"adi! untuk itu suplai dan &' harus ditambah berarti

penambahan biaya.

SISTEM JARINGAN DISTRIBUSI

Ada tiga bagian penting dalam proses penyaluran tenaga listrik! yaitu*

&embangkitan! &enyaluran (transmisi) dan distribusi seperti padagambar berikut *


3/36

+ambar ,.- Tiga komponen utama dalam &enyaluran Tenaga istrik

Tegangan sistem distribusi dapat dikelompokan men"adi , bagian besar!

yaitu distribusi primer (,k%) dan distribusi sekunder (/01,,%).#aringan distribusi ,k% sering disebut Sistem Distribusi Tegangan

2enengah dan "aringan distribusi /01,,% sering disebut "aringan

distribusi sekunder atau disebut #aringan Tegangan 3endah /01,,%.

Tapi kali ini kita hanya akan membahas mengenai Distribusi &rimer.

SISTEM DISTRIBUSI PRIMER

Sistem tenaga listrik merupakan suatu sistem yang terpadu oleh

hubunganhubungan peralatan dan komponen listrik seperti* generator!

transformator! "aringan tenaga listrik dan bebanbeban listrik atau

pelanggan. &endistribusian tenaga listrik adalah bagian dari suatu

proses sistem tenaga listrik yang secara garis besar dapat dibagi

men"adi tiga tahap yaitu* -. &roses produksi di pusatpusat pembangkit

tenaga listrik (&TA! &T+! &T4). ,. &roses penyaluran daya1transmisi

dengan tegangan tinggi (/! 5! -6! 6 K%) dari pusatpusat

pembangkit ke gardugardu induk. /. &roses pendistribusian tenaga

listrik dengan tegangan menengah1melalui "aringan Distribusi primer

(misal -- atau , K7) dan tegangan rendah1"aringan distribusi sekunder

( ,8! 88 %olt) #aringan distribusi adalah semua bagian dari suatu

sistem yang menun"ang pendistribusian tenaga listrik yang berasal dari

gardugardu induk. Sedangkan komponenkomponen "aringan distribusi

adalah #aringan Distribusi &rimer (suatu "aringan dengan sistem , K7)!

+ardu Distribusi (suatu sistem dengan peralatan utama trafo untuk


4/36

menurunkan tegangan)! "aringan Distribusi sekunder (suatu "aringan

dengan sistem tegangan ,8%! 8%). Klasi9kasikan #aringan distribusi

primer menurut strukturnya sebagai berikut "aringan radial! "aringan

lingkar! "aringan spindel! "aringan tie line.

Jaringan Radial

Sistem distribusi dengan pola 3adial seperti +ambar ,., Adalah

sistem distribusi yang paling sederhana dan ekonomis. &ada

sistem ini terdapat sebuah eeder yang menyuplai beberapa

gardu distribusi secara radial.

+ambar ,., Kon9gurasi #aringan 3adial

Dalam eeder tersebut dipasang gardugardu distribusi untuk

konsumen. +ardu distribusi adalah tempat dimana trafo untuk

konsumen dipasang. Bisa dalam bangunan beton atau diletakan

diatas tiang. Keuntungan dari sistem ini adalah sistem ini tidak

rumit dan lebih murah dibanding dengan sistem yang lain. 'amun

keandalan sistem ini lebih rendah dibanding dengan sistem

lainnya. Kurangnya keandalan disebabkan karena hanya terdapat

satu "alur utama yang menyuplai gardu distribusi! sehingga

apabila "alur utama tersebut mengalami gangguan! maka seluruh


5/36

gardu akan ikut padam. #aringan radial ini mempunyai beberapa

keunggulan diantaranya adalah *

-. &engontrolan tegangan lebih murah

,. Sedikit biaya pembuatan

/. +angguan lebih mudah diketahui

8. Sedikit gangguan arus pada banyak rangkaian

6. ebih mudah di prediksi

Jaringan Lingkar (Loop)

&ada #aringan Tegangan 2enengah Struktur ingkaran (oop)

seperti +ambar ,./ dimungkinkan pemasokannya dari beberapa

gardu induk! sehingga dengan demikian tingkat keandalannya

relatif lebih baik!

+ambar ,./ Kon9gurasi #aringan oop

Jaringan Spindel

Sistem Spindel seperti pada +ambar ,.8 adalah suatu pola

kombinasi "aringan dari pola 3adial dan 3ing. Spindel terdiri dari

beberapa eeder yang tegangannya diberikan dari +ardu :nduk

dan tegangan tersebut berakhir pada sebuah +ardu ubung (+).


6/36

+ambar ,.8 Kon9gurasi #aringan Spindel

&ada sebuah spindel biasanya terdiri dari beberapa eeder aktif

dan sebuah eeder cadangan (express) yang akan dihubungkan

melalui gardu hubung. &ola Spindel biasanya digunakan pada

"aringan tegangan menengah (#T2) yang menggunakan kabel

tanah1saluran kabel tanah tegangan menengah. 'amun pada

pengoperasiannya! sistem Spindel berfungsi sebagai sistem

3adial. Di dalam sebuah eeder aktif terdiri dari gardu distribusi

yang berfungsi untuk mendistribusikan tegangan kepada

konsumen baik konsumen tegangan rendah (T3) atau tegangan

menengah (T2).

Jaringan Hantaran Peng!"!ng (Tie Line)

Sistem distribusi Tie ine seperti +ambar ,.6 digunakan untuk

pelanggan penting yang tidak boleh padam (Bandar 4dara! 3umah

Sakit! dan lainlain).


7/36

+ambar ,.6 Kon9gurasi #aringan antaran &enghubung Sistem ini

memiliki minimal dua eeder sekaligus dengan tambahan Automatic

Change ;7er Sase dengan lingkungan

dan antara >ase dengan tanah! bila "aringan tersebut menggunakan

Saluran 4dara atau ketahanan :solasi "ika menggunakan Kabel 4dara &ilin

Tegangan 2enengah atau Kabel Ba


8/36

4kuran dimensi konstruksi selain untuk pemenuhan syarat pendistribusian

daya! "uga ase atau dengan

bangunan atau dengan tanaman atau dengan "angkauan manusia.

Termasuk dalam kelompok yang diklasi9kasikan S4T2 adalah "uga

bila penghantar yang digunakan adalah penghantar berisolasi

setengah AAACS (half insulated single core). &enggunaan

penghantar ini tidak men"amin keamanan terhadap tegangan

sentuh yang dipersyaratkan akan tetapi untuk mengurangi resiko

gangguan temporer khususnya akibat sentuhan tanaman.


9/36

& Sal!ran #a"el Udara Tegangan Menenga (S#UTM)

4ntuk lebih meningkatkan keamanan dan keandalan penyaluran

tenaga listrik! penggunaan

penghantar telan"ang atau

penghantar berisolasi

setengah pada konstruksi

"aringan Saluran 4dara

Tegangan 2enengah , k%!

dapat "uga digantikan dengan

konstruksi penghantar berisolasi penuh yang dipilin.

:solasi penghantar tiap >ase tidak perlu di lindungi dengan

pelindung mekanis. Berat kabel pilin men"adi pertimbangan

terhadap pemilihan kekuatan beban ker"a tiang beton

penopangnnya.

' Sal!ran #a"el Tana Tegangan Menenga (S#TM)

Konstruksi SKT2 ini adalah

konstruksi yan aman danandal untuk

mendistribusikan tenaga

listrik Tegangan 2enengah!

tetapi relatif lebih mahal

untuk penyaluran daya

yang sama.

Keadaan ini dimungkinkan dengan konstruksi isolasi penghantar

per >ase dan pelindung mekanis yang dipersyaratkan. &ada

rentang biaya yang diperlukan! konstruksi ditanam langsung

adalah termurah bila dibandingkan dengan penggunaan konduit

atau bahkan tunneling (tero


10/36

ketenagalistrikan. Secara garis besar! termasuk dalam kelompok

SKT2 adalah *

-. SKT2 baase dan pelindung mekanis yang

dipersyaratkan sesuai keamanan ketenagalistrikan.

&enerapan instalasi SKT2 seringkali tidak dapat lepas dari instalasi

Saluran 4dara Tegangan 2enengah sebagai satu kesatuan sistem

distribusi sehingga masalah transisi konstruksi diantaranya tetapharus di"adikan perhatian.

#$MP$NEN UTAMA #$NSTRU#SI SUTM

% Pengantar

%% Pengantar Telanang (B* + Bare *ond!,tor)

Konduktor dengan bahan utama tembaga(Cu) atau alluminium

(Al) yang di pilin bulat padat ! sesuai S&' 8, - * -=0@ dan

S&' 58 * -=05&ilihan konduktor penghantar telan"ang yang memenuhi pada

dekade ini adalah AAC atau AAAC. Sebagai akibat tingginya

harga tembaga dunia! saat ini belum memungkinkan

penggunaan penghantar berbahan tembaga sebagai pilihan

yang baik.

%& Pengantar Beri-ola-i Setenga AAA*.S (al/

in-!lated -ingle ,ore)Konduktor dengan bahan utama aluminium ini diisolasi dengan

material & (croslink polyetilene langsung)! dengan batas

tegangan @ k% dan harus memenuhi S&' 'o 8/6@ tahun

-==6

%' Pengantar Beri-ola-i Pen! (Tree -ingle ,ore)

& dan berselubung &%C berpenggantung penghantar ba"a

dengan tegangan &engenal -,1, (,8) k% &enghantar "enis ini


11/36

khusus digunakan untuk SK4T2 dan berisolasi penuh. S&' 8/

6,*-==6Kabel

& I-olator

&ada "aringan S4T2! :solator pengaman penghantar bertegangan

dengan tiang penopang1tra7ers dibedakan untuk "enis

konstruksinya adalah *

&% I-olator T!0p!

&& I-olator Tarik

' Peralatan H!"!ng (S1it,ing)

&ada percabangan atau pengalokasian seksi pada "aringan

S4T2 untuk maksud kemudahan operasional harus dipasang

&emutus Beban (oad Break S


12/36

2 Tiang

2% Tiang #a3!

S&' --6 * -==6 berisikan tentang Tiang Kayu untuk "aringan

distribusi! kekuatan! ketinggian dan penga


13/36

kekuatan "enis"enis isolator tumpu dan tarik dapat dilihat pada

gambar konstruksi

& Jeni- #onektor

Konektor adalah peralatan yang dipergunakan untukmenyambung ka


14/36

Terdapat dua "enis kabel yang dipakai *

E Kabel udara dengan ketahanan isolator @ k% 1 half insulated ?

AAAC ? S yang berukuran -6 mmF dan 5 mmF.

E Kabel udara dengan ketahanan isolator penuh 1 ,8 k% 1 >asa ?>asa ) dari "enis '>A,SG ? T! berukuran ( / H -6 A- I = S )

dan = / H 5 A- I 5 S ).

& #on-tr!k-i #a"el Udara AAA* 5 6

Konstruksi #aringan yang memakai &enghantar AAAC ? S sama

dengan AAA ? C murni. al yang perlu diperhatikan adalah

apabila melakukan penggantian AAAC men"adi AAAC ? S!

mengingat beban massa "aringan bertambah /5 J. &erlu

diprtimbangkan pemasangan penopang tiang 1 +uy


15/36

Komponen pelengkapnya sama dengan konstruksi tiang

penumpu dan penopang tiang = +uy $ire ).

d) #on-tr!k-i Tiang S!d!t Sedang ( ':8 -9d 268)

Dua buah Suspension Clamp! satu buah Goke tetap digunaka!namun ditambah satu buah Goke berbentuk segi tiga yang

digantung &ole Bracket.

e) #on-tr!k-i Tiang S!d!t Be-ar ( 268 -9d ;:8)

4ntuk sudut lintasan antara 86 s1d = harus memakai

konstruksi Double Dead nd yaitu dua konstruksi pada tiang

a


16/36

i) #on-tr!k-i Tiang Pen,a"angan

4ntuk SK4T2 yang menggunakan kabel AAAC ? S 1 half in

Sulated ketentuan konstruksi sama dengan S4T2 yang

menggunakan AAAC.&ada SK4T2 yang menggunakan kabel T


17/36

2enggunakan kode pengenal dari masingmasing bahan pada

kabel dimulai dari bagian paling dalam (inti) sampai dengan

bagian paling luar (Selubung uar)


18/36

&emilihan "enis kabel Tegangan 2enengah disesuaikan dengan

kebutuhan lapangan.

Contoh untuk kabel dengan konstruksi dalam tero


19/36

dan dilindungi pipa beton belah!

atau lempengan minimum tebal

@ cm dan dilebihkan !6 meter

pada sisi kiri kanan persilangan!

Bila saluran pipa &A21+as

se"a"ar dengan kabel T2

sepan"ang selama se"a"ar harus

dimasukkan dalam pipa beton

belah 1 pelat beton atau se"enis.

8 &ersilangan1Se"a"ar dengan

rel kereta api.

Kabel harus ber"arak minimal ,

meter dari rel kereta api.

#ika persilangan! kabel harus

dimasukkan dalam pipa ba"a

diameter L minimal 8M dan

dilebihkan , meter dari rel

kereta! dengan kedalaman ,

meter diba


20/36

&ada kedua tepi saluran air

dimana kabel tanah ditanam

harus diberi tanda .

#ika harus menyeberangi! harus

menggunakan "embatan kabel

berpelindung ba"a.

5 &ersilangan1Se"a"ar dengan

SKT3.

Kabel SKT2 harus diletakan

diba


21/36

pengusahaan lebih murah! penerapan tero


22/36

diantara kabel "uga harus disekat dengan batu pengaman

setebal @ cm. Saat konstruksi harus diperhatikan struktur tanah

setempat! bilamana diperlukan dindingnya perlu ditopang! agar

tepinya terhindar dari longsor.#on-tr!k-i S#TM Tana0 Lang-!ng di "a1a Trotoar ata!

Jalan Lingk!ngan

Konstruksi SKT2 diba


23/36

kabel yang menyeberang "alan lebih dari satu! maka antara

pipa kabel T2 harus di beri sekat plat beton setebal @ cm.

&engembalian konstruksi "alan setelah instalasi &ipa dan kabel

T2 harus dilakukan pemadatan "alan dengan stamper agardikemudian hari tidak ter"adi penurunan permukaan "alan

akibat crossing SKT2 tersebut.

2inimal - bulan setelah pemulihan konstruksi "alan bekas

persilangan "alan SKT2 harus diperiksa ulang untuk mengetahui

kondisi aspal "alan tersebut.

Per-ilangan dengan ,ara di"or

Gambar 8.1 Pengeboran Trase Kabel Persilangan Dengan

Jalan

Dalam hal pemotongan "alan tidak di"inkan atau tidak

memungkinkan oleh &2DA! pelaksanaan crossing harusdilakukan dengan membuat bor atau tero


24/36

dengan untuk "alan kereta api! kecuali bila ditetapkan khusus

oleh &2DA1KA .

#on-tr!k-i S#TM Per-ilangan S!ngai

4ntuk bentangan sungai lebih dari 6 m! crossing sungai lebih

ePektif dengan menggunakan penggelaran S4T2 diatas sungai.

&eriksa konstruksi tiang u"ung SKT2 ? transisi dengan S4T2

Crossing. Konstruksi tiang beton S4T2 Crossing harus

dipastikan berada sekurangkurangnya , m dari sisi kering

sungai (perhatikan kemungkinan siklus ban"ir - tahunan) dan

kekuatan minimal 6 da'. Ketinggian tiang beton yang

diperlukan! disesuaikan dengan "arak aman S4T2 terhadap

muka sungai.

#':S +A'++4A' DAA2 D:ST3:B4S:

#aringan distribusi merupakan bagian dari sistem tenaga lsitrik

yang paling dekat dengan pelanggan1 konsumen. Ditin"au dari

7olume 9siknya "aringan distribusi pada umumnya lebih

pan"ang dibandingkan dengan "aringan transmisi dan "umlahgangguannya (sekian kali per - km pertahun) "uga paling

tinggi dibandingkan "umlah gangguan pada saluransaluran

transmisi. #aringan distribusi seperti diketahui terdiri dari

"aringan distribusi tegangan menengah (#T2) dan "aringan

distribusi tegangan rendah (#T3). #aringan distribusi tegangan

menengah mempunyai tegangan antara / k% sampai , k%.

&ada saat ini &' hanya mengembangkan "aringan distribusi

tegangan menengah , k%. #aringan distribusi tegangan

menengah sebagian besar berupa saluran udara tegangan

menengah dan kabel tanah. &ada saat ini gangguan pada

saluran udara tegangan menengah ada yang mencapai angka

- kali per - km per tahun. Sebagian besar gangguan pada

saluran udara tegangan menengah tidak disebabkan oleh petir

melainkan oleh sentuhan pohon! apalagi saluran udara


25/36

tegangan menengah banyak berada di dalam kota yang

memiliki bangunanbangunan tinggi dan

pohonpohon yang lebih tinggi dari tiang saluran udara

tegangan menengah.al ini menyebabkan saluran udara

tegangan menengah yang ada di dalam kota banyak terlindung

terhadap sambaran petir tetapi banyak diganggu oleh sentuhan

pohon. anya untuk daerah di luar kota selain gangguan

sentuhan pohon "uga sering ter"adi gangguan karena petir.

+angguan karena petir maupun karena sentuhan pohon ini

sifatnya temporer (sementara)! oleh karena itu penggunaan

penutup balik otomatis (recloser) akan mengurangi


26/36

gangguan tegangan lebih ini dapat dikelompokkan atas dua hal!

yaitu *

a. Tegangan lebih po


27/36

b. Alat &engaman Tanduk Api (arcing horn)

Seperti halnya alat pengaman celah batang! alat pengaman

tanduk api ini diletakkan dikedua u"ung isolator gantung

(suspension insulator) atau isolator batang pan"ang (long rod

insulator). Tanduk api dipasang pada u"ung ka


28/36

Alat pengaman celah kontrol terdiri dari dua buah celah yang

diatur sedemikian rupa! sehingga karakteristiknya mendekati

celah bola ditin"au dari segi lengkung 7oltungsi dari celah tanduk

ini untuk pemutus busur api yang ter"adi pada saat tegangan

lebih. Busur api cenderung naik akibat panas yang terlalu

tinggi! "uga disebabkan peristi


29/36

,. Alat &engaman Tabung &elindung (protector tube)

Alat pengaman tabung pelindung ini terdiri dari * (-) tanduk api

(arcing horn) yang dipasang di ba


30/36

pemakaiannya harus disesuaikan dengan tegangan sistem.

Arrester petir atau disingkat arrester adalah suatu alat

pelindung bagi peralatan system tenaga listrik terhadap surya

petir. Alat pelindung terhadap gangguan surya ini berfungsimelindungi peralatan system tenaga listrik dengan cara

membatasi sur"a tegangan lebih yang datang dan

mengalirkannya ketanah. Disebabkan oleh fungsinya! Arrester

harus dapat menahan tegangan system 6 untuk


31/36

3 tahanan arrester (;hm)

b. Arrester harus mampu memutuskan arus dinamik dan dapat

beker"a terus seperti semula. Batas dari tegangan system di

mana arus susulan ini masih mungkin! disebut tegangan dasar

(rated 7oltage) dari arrester. &ada prinsipnya arrester

membentuk "alan yang mudah dilalui oleh petir! sehingga tidak

timbul tegangan lebih yang tinggi pada peralatan. &ada kondisi

normal arrester berlaku sebagai isolasi tetapi bila timbul

sur"a arrester berlaku sebagai konduktor yang berfungsi

mele


32/36

yang mempunyai sifat khusus! yaitu tahanannya kecil sekali

bila tegangannya dan arusnya besar. &roses pengecilan

tahanan berlangsung cepat yaitu selama tegangan lebih

mencapai harga puncak. Tegangan lebih dalam hal inimengakibatkan penurunan drastis pada tahanan sehingga "atuh

tegangannya dibatasi meskipun arusnya besar. Bila tegangan

lebih habis dan tinggal tegangan normal! tahanannya naik lagi

sehingga arus susulannya dibatasi kira ? kira 6 ampere. Arus

susulan ini akhirnya dimatikan oleh sela api pada


33/36

/. Alat &engaman Arus ebih

a. >use Cut ;ut

>use cut out (sekring) adalah suatu alat pengaman yang

melindungi "aringan terhadap arus beban lebih (o7er load

current) yang mengalir melebihi dari batas maksimum! yang

disebabkan karena hubung singkat (short circuit) atau beban

lebih (o7er load). Konstruksi dari fuse cut out ini "auh lebih


34/36

sederhana bila dibandingkan dengan pemutus beban (circuit

breaker) yang terdapat di +ardu :nduk (substation). Akan

tetapi fuse cut out ini mempunyai kemampuan yang sama

dengan pemutus beban tadi.

>use cut out ini hanya dapat memutuskan satu saluran ka


35/36

&ada


36/36

DA>TA3 &4STAKA

Schneider Electric Industries SAS! 201!Medium "oltage #wit$hgear % &rodu$ts on the

M" 'etwork! Fran$e !

Ziari Iman!2012!&lanning o( Distri)ution 'etworks (or Medium "oltage and *ow

"oltage!+ustralia!

Kenzelmann Stephan!2012!Modular D,-D, ,onverter (or D, Distri)ution and ,olle$tion

'etworks!

#uisse!

Kelompok Kerja Standar Kontruksi Disribusi Jaringan Tenaga Listrik dan usat

enelitian Sains dan Teknologi !ni"ersitas Indonesia!2010!.uku : #tandar /onstruksi

aringan Tegangan Menengah Tenaga *istrik! &T! &*' &ersero! akarta #elatan!

distribusi jaringan tegangan menengah

Documents