- Umum
Dampak dari globalisasi dan perdagangan bebas yang mau tidak mau harus dihadapi indonesia
adalah persaingan yang makin ketat di dalam dunia usaha perdagangan dan industri.Untuk
meningkatkan daya saing,segala upaya harus dilakukan untuk menungkatkan efisiensi.
PLN sebagai pemasok utama negeri listrik indonesia,pasti akan menghadapi tuntutan peningkatan keandalan yang terus menerus,disamping juga peningkatan efisiensi.Indikator keandalan terpenting penyediaan tenaga listik adalah lama padam / konsumen / tahun dan kali padam / konsumen / tahun.Kedua angka itu harus ditekan terus menerus.Pada konsumen PLN angka lama padam itu masih sangat tinggi yaitu sekitar 20 jam / konsumen/ tahun.Sedangakan di negara maju di sekitar 15 menit / konsumen / tahun.Penyebab utama pemadaman tersebut adalah gangguan pada sistem tenga listrik yang memang tidak bisa dihindari sama sekali.Oleh karena itu PLN harus melakukan segala upaya untuk mengurangi akibat gangguan.
- Macam Gangguan dan Akibatnya
2.1 Gangguan beban lebih
Beban lebih mungkin tidak tepat disebut gangguan.Namun karena beban lebih adalah suatu keandaan abnormal yang apabila dibiarkan terus berlangsung dapat membahanyakan peralatan,jadi harus diamankan,maka beban lebih harus ikut ditinjau.
Beban lebih dapat terjadi pada trafo atau pada saluran kaena konsumen yang dipasoknya memang terus meningkat,atau karena adanya manuver atau perubahan aliran beban di jaringan setelah adanya gangguan..
Beban lebih dapat mengakibatkan pemanasan yang berlebihan yang selanjutnya panas yang berlebihan dapat mempercepat proses penuaan atau memperpendek umur .
Pada trafo pecepatan proses penuaan itu dinyatakan dengan rumus MOUNTSINGER sebagai berikut :
Kecepatan penuaan pada suhu 0’
V = --------------------------------------- = 2 (0.9,8)/6
Kecepatan penuaan pada suhu 98’
Dimana :
V = kecepatan penuaan relatif
0 = Suhu belitan bagian terpanas(hot spot)
98’c = adalah suhu sebagai dasar disain untuk umur yang wajar
(20-30 tahun)
Rumus MOUNTSINGER tersebut berlaku sampai suhu 140’C.
Tabel 1 berikut menggambarkan hubungan kecepatan penuaan relatif (V) dengan suhu belitan 0
Tabel 1
Hubungan Kecepatan Penuaan Relatif terhadap Suhu Belitan
| O (’C) | V |
| 80 86 92 | 0,125 0,25 0,5 |
| 98 | 1,0 |
| 104 110 116 122 128 134 140 | 2,0 4,0 8,0 16,0 32,0 64,0 128,0 |
Jadi trafo yang seumur hidupnya dibebani sedemikian sehingga suhu kerjanya (hot spot) 6’ diatas 98’C terus menerus maka proses penuaanya dipercepat 2 kali atau umurnya dipercepat menjadi separuhnya dari umur yang wajar.Sebaliknya jika suhunya 6’ dibawah 98’C ,umunya menjadi dua kali umur yang wajar.
Trafo dapat dibebani lebih untuk sementara tanpa menyebabkan kenaikan suhu melampaui 98’C (jadi tidak mengakibatkan perpendekan umur)jika sebelumnya bebannya cukup rendah (suhu hot spot dibawah 98’C).Untuk hal ini telah ada petunjuk dari SPLN (IEC 345) ” loading guide.....”
Gangguan pada sistem pendingin ( misalnya matinya fan pada radiatornya) dapat menyebabkan kenaikan suhu yang berlebihan meskipun bebannya masih dibawah nominalnya.Dalam haldemikian trafo juga akan mengalami perpendekan umur.
Panas yang berlebihan pada beberapa kabel yang terpasang pararel dapat terjadi karena jaraknya terlalu dekat meskipun bebannya dibawah nominal.Akibatnya sama yaitu perpendekan umur atau cepat rusak.
2.2 Gangguan hubung singkat
Hubung singkat dapat terjadi antar fasa (3 fasa atau 2 fasa) atau antara 1 fasa ketanah,dan dapat bersifat temporair (non persistant) atau permanent (persistant)
Gangguan yang pemanen misalnya hibing singkat yang terjadi pada kabel,belitan trafo atau belitan generator karena tembusnya (break downnya) isolasi padat.
Disini pada titik gangguan memang terjadi kerusakan yang permanen.peralatan yang terganggua tersebut baru bisa dioperasikan kembali setelah bagian yang rusak diperbaiki atau diganti.
Pada gangguan temporair,tidak ada kerusakan yang permanen di titik gangguan.Gangguan ini misalnya berupa flashover antara penghantar fasa dan tanah ( tiang,travers atau kawat tanah) pada SUTT atau SUTM.kaena sambaran petir,atau flashover dengan pohon-pohon yang tertiup angin dan sebagainya.
Pada gangguan ini yang tembus (break down) adalah isolasi udaranya,oleh kaena itu tidak ada kerusakan permanen.Setelah arus gangguannya terputus,misalnya karena terbukannya circuit breaker oleh relay pengamannya,peralatan atau saluran yang teganggu tersebut siap untuk dioperasikan kembali.
Arus hubung singkat 2 fasa biasanya libih kecil dari pada arus hubung singkat 3 fasa.Jika tahanan gangguan diabaikan arus hubung singkat 2 fasa kira-kira ½ √3 (= 0,866) kali arus hubung singkat 3 fasa.
Arus gangguan 1 fasa ketanah hampir selalu lebih kecil dari pada arus hubung singkat 3 fasa,karena disamping impedansi urutan nolnya pada umumnya lebih besar dai pada impedansi urutan positifnya,gangguan tanah hampir selalu melalui tahanan gangguan,misalnya beberapa ohm yaitu tahanan pentanahan kaki tiang dalam hal flashover dengan tiang atau kawat tanah,atau beberapa puluh atau ratusan ohm dalam hal flashover dengan pohon.
Disamping itu untuk sistem dengan pentanahan melalui tahanan pentanahan netral itu juga akan membatasi arus gangguan 1 fasa ketanah.
Ada kemungkinan arus gangguan 1 fasa ketanah lebih besar dari pada arus hubung singkat 3 fasa,yaitu jika lokasinya dipusat pembangkit atau dekat pusat pembangkit pada sistem dengan pentanahan langsung.
Peralatan yang terganggu dan peralatan yang dilalui arus hubung singkat dengan 2 cara =
· Secara thermis
· Secara mekanis
Secara THEMIS
Panas yang timbul tergantung pada besarnya arus dan lamanya arus gangguan itu berlangsung,yaitu sebesar yang terlihat pada tabel 2 berikut.
Tabel 2
Kerusakan Trafo Menurut Penyebabnya Dlm waktu 6 tahun
| No | Penyebab | Yg. Rusak | % | MVA | Angka Kerusakan | ||
| | | | | | K 1 (%) | K 2 (%) | K3 (%) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | Hub. Singkat External | 21 | 46 | 696 | 4,0 | 0,45 | 2,0 |
| 2 | Kelemahan Isolasi (Hub. Singkat Int) | 6 | 13 | 343 | 1,1 | 0,13 | 0,6 |
| 3 | Petir | 1 | 2 | 30 | 0,2 | 0,02 | 0,1 |
| 4 | Proteksi Gagal | 7 | 15 | 242 | 1,3 | 0,15 | 0,7 |
| 5 | Kelemahan OLTC | 1 | 2 | 133,3 | 0,2 | 0,02 | 0,1 |
| 6 | Pemeliharaan Kurang | 1 | 2 | 112 | 0,2 | 0,02 | 0,1 |
| 7 | Salah Operasi | 5 | 10 | 170 | 1,0 | 0,11 | 0,5 |
| 8 | Lain – lain | 4 | 8 | 116 | 0,8 | 0,08 | 0,4 |
| | Jumlah Total | 46 | 100 | 1842 | 8,8 | 0,98 | 4,3 |
| Jumlah Terpasang 524 Jumlah Umur 4708 | |||||||
Keterangan :
K1 : Ratio antara jumlah trafo rusak terhadap jumlah trafo terpasang dari kelompok
penyebeb dinyatakan dengan persen.
K2 : Ratio antara jumlah trafo rusak terhadap jumlah umur trafo terpasang ( transfye-
ars ) dari kelompok penyebab dinyatakan dalam persen.
K3 : Ratio antara nilai kerugian akibat trafo rusak terhadap nilai trafo terpasang keti-
ka baru dari kelompok penyebab.
Daerah Proteksi Utama dan Daerah Proteksi Cadangan.
Keterangan
( 1 ) Overall Dil. Relay
- Pengaman utama gen – trafo
( 2 ) Over Current Relay
- Pengaman cadangan lokal gen – trafo
- Pengaman cadangan jauh bus A
( 3 ) Pengaman bus
- Pengaman utama bus A
( 4 ) Distance relay PLC di A1
- Pengaman utama saluran AB
( 5 ) Distance Relay Zone II di A1
- Pengaman utama bus B
- Pengaman cadangan jauh sebagai trafo di B
( 6 ) Distance Relay Zone III
- Pengaman cadangan jauh trafo di B sampai ke bus C
( 7 ) Dif. Relay
- Pengaman utama trafo
( 8 ) Over Current Relay Trafo sisi 150 kV
- Pengaman cadangan lokal trafo
- Pengaman cadangan jauh bus C
( 9 ) Over Current Relay Trafo sisi 20 kV
- Pengaman utama bus C
- Pengaman cadangan jauh sluran CD
( 10 ) Over Current Relay di C1
- Pengaman utama saluran di CD
- Pengaman jauh saluran DE
( 11 ) Over Current Relay di D
- Pengaman utama saluran DE
- Pengaman cadangan jauh seksi berikutnya
