SISTEM PROTEKSI

BAB I
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

            Proteksi transmisi tenaga listrik sangat penting dalam proses penyaluran daya dari satu tempat ke tempat yang lain. Ini dikarenakan prinsip dalam transmisi tenaga listrik yang baik salah satunya adalah aman selain andal dan ekonomis. Proteksi tenaga listrik merupakan bagian yang menjamin bahwa dalam transmisi tenaga lisrik dapat dikatakan aman. Dapat dikatakan aman karena dalam transmisi tenaga listrik akan diberikan suatu alat yang berfungsi untuk mengamankan transmisi dari gangguan bahkan mengamankan manusia dari bahaya yang ditimbulkan oleh pemindahan daya listrik dari suatu tempat ke tempat yang lain.

            Proteksi transmisi tenaga listrik sangat diperlukan dalam transmisi tenaga listrik. Dengan proteksi yang bagus, maka transmisi tidak akan rusak ketika ada sebuah gangguan yang bersifat sementara. Jika proteksi transmisi tenaga listrik baik, maka nilai ekonomis dapat diperoleh karena jika dalam suatu transmisi terjadi gangguan, maka kerusakan peralatan tidak dapat menyebar keperalatan yang lain dikarenakan ada sebuah proteksi transmisi. Nilai ekonomis dan aman dapat dipadukan menjadi nilai andal. Andal yang dimaksud disini adalah tidak membahayakan manusia yang berada disekitar transmisi tenaga listrik sehingga manusia yang berada disekitar transmisi ini tidak mengalami gangguan kesehatan maupun gangguan material.

            Pembuatan makalah ini berdasarkan tugas mata kuliah konsentrasi yaitu sistem proteksi. Selain untuk memenuhi tugas mata kuliah tersebut, para penyusun juga berharap mendapatkan ilmu yang lebih berdasarkan topic yang diusung oleh penyusun. Dengan demikian, penyusun tidak hanya memiliki nilai sebagai buah hasil pembuatan makalah ini tetai juga mendapatkan kompetensi yang lebih.

1.2. Rumusan masalah

            Dalam makalah ini kami akan membahas beberapa permasalasahan. Diantaranya adalah :
1.2.1. Apakah Pengertian Proteksi Transmisi Tenaga Listrik?
1.2.2. Apa saja yang termasuk dalam alat proteksi tenaga listrik?
1.2.3. Bagaimana proteksi transmisi tenaga listrik itu bekerja?
1.2.4. Dimanakah proteksi transmisi tenaga listrik diterapkan?

1.3. Batasan Masalah

            Mengingat permasalahan dalam gangguan pada sistem tenaga listrik sangat luas maka penulisan makalah ini akan dibatasi pada pengertian proteksi transmisi tenaga listrik, bagaimana proteksi tersebut bekerja, dimana letak porteksi tersebut, dan apa saja alatnya.

1.4. Tujuan

            Tujuan penyusun membuat makalah ini yang pertama adalah untuk memenuhi tungas mata kuliah sistem proteksi sistem tenaga listrik. Yang kedua adalah agar para penyusun mendapatkan ilmu dan kompetensi yang lebih dalam hal proteksi, terutama proteksi transmisi tenaga listrik. Yang ketiga adalah agar makah ini dapat dijadikan sumber referensi oleh para pembaca sebagai dasar pemikiran untuk dikembangkan atau untuk dilengkapi.

1.5. Manfaat

            Manfaat yang diperoleh setelah membaca makalah ini adalah pembaca mengetauhi proteksi transmis tenaga listrik yang digunakan pada umumnya, bagaimana proteksi tersebut bisa bekerja, penerapannya dibagian sebelah mana, dan macam alat pengaman transmisi tenaga listrik.

1.6. Sistematika penulisan

            Adapun dalam sistematika penulisan ini dibuat dalam beberapa bab yaitu:

BAB I PENDAHULUAN
Dalam pendahuluan berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II PEMBAHASASAN
Dalam pembahasan berisi tentang sistem tenaga listrik, sistem proteksi, gangguan pada sistem tenaga listrik, dan pencegahan gangguan pada sistem tenaga listrik.
BAB III PENUTUP
Berisi tentang kesimpulan dan saran

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. . Pengertian Proteksi Transmisi Tenaga Listrik

            Pengertian proteksi transmisi tenaga listrik adalah adalah proteksi yang dipasang pada peralatan-peralatan listrik pada suatu transmisi tenaga listrik sehingga proses penyaluaran tenaga listrik dari tempat pembangkit tenaga listrik(Power Plant) hingga Saluran distribusi listrik (substation distribution) dapat disalurkan sampai pada konsumer pengguna listrik dengan aman. Proteksi transmisi tenaga listrik diterapkan pada transmisi tenaga listrik agar jika terjadi gangguan peralatan yang berhubungan dengan transmisi tenaga listrik tidak mengalami kerusakan. Ini juga termasuk saat terjadi perawatan dalam kondisi menyala. Jika proteksi bekerja dengan baik, maka pekerja dapat melakukan pemeliharaan transmisi tenaga listrik dalam kondisi bertegangan. Jika saat melakukan pemeliharaan tersebut terjadi gangguan, maka pengaman-pengaman yang terpasang haurus bekerja demi mengamankan sistem dan manusia yang sedang melaukukan perawatan.

            Transmisi tenaga listrik terbagi dalam beberapa kategori. Kategori yang pertama adalah transmisi dengan tegangan sebesar 500Kv. Ini merupakan transmisi yang sangat tinggi. Karena di Indonesia masih menggunakan sistem 500 kv. Kategori yang kedua adalah transmisi dengan tegangan sebesar 150 kv. Dan yang ketiga adalah transmisi 75 kv. Untuk dibawah 75 kv selanjutnya dinamakan dengan distribusi tenaga listrik.

            Proteksi ini berbeda dengan pengaman. Jika pengaman suatu sistem berarti system tersebut tidak merasakan gangguan sekalipun. Sedangkan proteksi atau pengaman sistem, sistem merasakan gangguan tersebut namun dalam waktu yang sangant singkat dapat diamankan. Sehingga sistem tidak mengalami kerusakan akibat gangguan yang terlalu lama. Gangguan pada transmisi tenaga listrik dapat berupa :
a. Gangguan transmisi akibat hubung singkat.
b. Gangguan transmisi akibat sambaran petir.
c. Gangguan transmisi akibat hilangnya salah satu kabel fasa disebabkan dicuri oleh manusia.

2.2. Peralatan Proteksi Transmisi Tenaga Listrik

Peralatan transmisi tenaga listrik diantaranya adalah :
a. Rele arus lebih
            merupakan rele Pengaman yang bekerja karena adanya besaran arus dan terpasang pada Jaringan Tegangan tinggi, Tegangan menengah juga pada pengaman Transformator tenaga. Rele ini berfungsi untuk mengamankan peralatan listrik akibat adanya gangguan phasa-phasa.

b. Rele hubung tanah
            Merupakan rele Pengaman yang bekerja karena adanya besaran arus dan terpasang pada jaringan Tegangan tinggi,Tegangan menengah juga pada pengaman Transformator tenaga.

c. Rele Diferensial
            Rele diferensial ini berfungsi untukbmengamankan transformator tenaga terhadap gangguan hubung singkat yang terjadi didalam daerah pengaman transformator, yang disambung ke instalasi trafo arus ( CT ) dikedua sisi..

d. Rele jarak
i. Dapat menentukan arah letak gangguan Gangguan didepan relai harus bekerja.
ii. Gangguan dibelakang relai tidak boleh bekerja Dapat menentukan letak gangguan.
iii. Gangguan di dalam daerahnya relai harus bekerja.
iv. Gangguan diluar daerahnya relai tidak boleh bekerja.
v. Dapat membedakan gangguan dan ayunan daya.

e. Kawat tanah
            Kawat tanah atau overhead grounding adalah media pelindung kawat fasa dari sambaran petir. Kawat ini dipasang diatas kawat fasa dengan sudut perlindungan sekecil mungkin karena dianggap petir menyambar diatas kawat. Pada umumnya ground wire terbuat dari kawat baja (steel wire) dengan kekuatan St 35 atauSt 50, tergantung dari spesifikasiyang ditentukan oleh PLN. Dalam melindungi kawat phasa tersebut.
            Misalkan groundwire diletakkan setinggi h meter dari tanah. Dengan menggunakan nilai-nilai yang terdapat pada gambar tersebut, titik b dapat ditentukan sebesar 2/3 h. Sedangkan zona proteksi groundwire terletak di dalam daerah yang diarsir. Di dalam zona tersebut, diharapkan tidak terjadi sambaran petir langsung sehingga di daerah tersebut pula kawat phasa dibentangkan.

f. Pemutus Tenaga ( PMT )
           

            Adalah untuk memisahkan / menghubungkan satu bagian instalasi dengan bagian instalasi lain, baik instalasi dalam keadaan normal maupun dalam keadaan terganggu. Batas dari bagian-bagian instalasi tersebut dapat terdiri dari satu PMT atau lebih.

2.3. Cara Kerja Proteksi Transmisi Tenaga Listrik

a. Rele arus lebih
           

            Jika dalam suatu transmisi terdapat gangguan yang berupa atus lebih, maka dalam waktu yagn singkat rele arus lebih akan bekerja sehingga jaringan transmisi akan tidak terhubung sementara. Jika gangguan telah hilang, maka jaringan transmisi akan terhubung kembali.

b. Rele hubung tanah

            Jika dalam transmisi tenaga listrik terjadi hubung singkat antara kabel fasa dengan tanah, maka rele hubung tanah akan langsung bekerja dalam waktu yang sangat singkat, sehingga sistem menjadi aman karena tidak terjadi kerusakan yang sangat banyak.

c. Rele Diferensial

            Relay differensial adalah suatu alat proteksi yang sangat cepat bekerjanya dan sangat selektif berdasarkan keseimbangan (balance) yaitu perbandingan arus yang mengalir pada kedua sisi trafo daya melalui suatu perantara yaitu trafo arus (CT). Dalam kondisi normal, arus mengalir melalui peralatan listrik yang diamankan (generator, transformator dan lain-lainnya). Arus-arus sekunder transformator arus, yaitu I1 dan I2 bersikulasi melalui jalur IA. Jika relay pengaman dipasang antara terminal 1 dan 2, maka dalam kondisi normal tidak akan ada arus yang mengalir melaluinya.

            Jika terjadi gangguan diluar peralatan listrik peralatan listrik yang diamankan (external fault), maka arus yang mengalir akan bertambah besar, akan tetapi sirkulasinya akan tetap sama dengan pada kondisi normal, sehingga relay pengaman tidak akan bekerja untuk gangguan luar tersebut. Jika gangguan terjadi didalam (internal fault), maka arah sirkulasi arus disalah satu sisi akan terbalik, menyebabkan keseimbangan pada kondisi normal terganggu, akibatnya arus ID akan mengalir melalui relay pengaman dari terminal 1 menuju ke terminal 2. Selama arus-arus sekunder transformator arus sama besar, maka tidak akan ada arus yang mengalir melalui kumparan kerja (operating coil) relay pengaman, tetapi setiap gangguan (antar fasa atau ke tanah) yang mengakibatkan sistem keseimbangan terganggu, akan menyebabkan arus mengalir melalui Operating Coil relay pengaman, maka relai pengaman akan bekerja dan memberikan perintah putus (tripping) kepada circuit breaker (CB) sehingga peralatan atau instalasi listrik yang terganggu dapat diisolir dari sistem tenaga listrik.

d. Rele jarak

            Rele jarak merupakan proteksi yang paling utama pada saluran transmisi. Rele jarak menggunakan pengukuran teganan dan arus untuk mendapatkan impedansi saluran yang harus diamankan. Jika impdansi yang terukur didalam batas settingnya, maka rele akan bekerja. Di sebut rele karena jarak, karena impedansi pada saluran bersarnya akan sebanding dengan panjang saluran. Oleh karena itu, rele jarak tidak tergantung oleh besarnya arus gangguan yang terjadi, tetapi tergangung pada jarak gangguan yang terjadi terhadap rele proteksi. Impedansi yang diukur dapat berupa Z, R saja ataupun X saja. Tergantung rele yang dipakai.

e. Kawat Tanah

            Kawat tanah atau overhead grounding adalah media pelindung kawat fasa dari sambaran petir. Kawat ini dipasang diatas kawat fasa dengan sudut perlindungan sekecil mungkin karena dianggap petir menyambar diatas kawat. Kawat ini merupakan proteksi transmisi tenaga listrik yang bersifat pasif. Jika terjadi sambaran petir, maka kawan ini akan mebyalurkan arus petir langsung ketanah. Sehingga sistem transmisi aman dari gangguan. Kawat yang bagus adalah yang memiliki tahanan kurang dari 4 ohm. Jika lebih dari 4 ohm, maka arus yang mengalir tidak bisa cepat, dapat menyebabkan putusnya kawat atau terjadinya flashover antara kawat dasa dengan kawat tanah.

f. Pemutus Tenaga ( PMT )

            PMT termasuk proteksi terhadap transmisi tenaga listrik. PMT dapat membuka dan menutup baik secara otomatis maupun secara manual. Sehingga, jika transmisi sedang dalam pemeliharaan, maka jaringan transmisi dapat diputus sementara.

2.4. Penerapan Proteksi Transmisi Tenaga Listrik

            Proteksi transmisi tenaga listrik diberlakukan di semua transmisi tenaga listrik. Namun, untuk pemasangannya hanya berada di gardu induk. Pemasangannya pada saluran masuk ke gardu induk dan di saluran keluar garu induk. Sehingga jika jaringan transmisis terjadi gangguan, maka gardu induk tidak mengalami kerusakan. Jika terjadi kerusakan, maka kerusakannya minimal. Kecuali kawat tanah. Kawat tanah dipasang diatas kawat fasa yang berfungsi untuk melindungi kawat fasa dari sambaran petir. Sehingga pemasanggannya berada diseluruh jaringan transmisi tenaga listrik.

BAB III
PENUTUP

3.1. Kesimpulan

            Keandalan dan kemampuan suatu sistem tenaga listrik dalam transmisi sangat tergantung sekali dengan proteksi transmisi tenaga listrik. Oleh sebab itu dalam perencangan jalur transmisi tenaga listrik, perlu dipertimbangkan kondisi-kondisi gangguan yang mungkin terjadi pada sistem melalui analisa gangguan seperti gangguan petir, gangguan hubung singkat akibat alam, dan termasuk gangguan hilangnya kawat transmisi dikarenakan dicuri oleh manusia.
            Pada dasarnya gangguan dapat terjadi karena kegagalan operasi peralatan dalam sistem, kesalahan manusia dan karena alam. Gangguan yang disebabkan oleh alam, manusia tidak bias mengelak lagi. Tetapi manusia bisa memperkecil kerusakan transmisis yang diesbabkan oleh gangguan alam yakni dengan memasang kawat tanah.

3.2. Saran

            Bagi para pembaca, silahkan untuk melengkapi materi yang berada didalam makalah ini. Karena materi yang berada didalam makalah ini sangatlah sedikit. Dikarenakan waktu yang digunakan untuk membuat makalah ini sangat terbatas.

DAFTAR PUSTAKA

Wahyudi, Fauzi Aditya,dkk.2010.Pengaman Surja Kawat Tanah. BALI : Universitas Udayana
Tobing, Cristof. 2008. Rele Jarak Sebagai Proteksi Saluran Transmisi. DEPOK : Universitas Indonesia
http://www.plnkalselteng.co.id/webpln/book/Buku%20Kelistrikan/OPERASI%20&%20PEMELIHARAAN%20SISTEM%20PROTEKSI%20PENYALURAN.pdf
http://arnoy24.wordpress.com/
http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/11/dasar-dasar-sistem-proteksi.html