analisa gangguan

Politeknik Negeri Sriwijaya

BAB IV

PEMBAHASAN

Pada meter elektronik,dikenal adanya kondisi normal dan kondisi

abnormal. Kondisi normal merupakan kondisi dimana meter elektronik dalam

keadaan standar/baik.Sedangkan kondisi abnormal kebalikannya, artinya meter

elektronik sedang mengalami gangguan dalam pengoperasiannya.

Kondisi normal meter elektronik sebagai berikut :

a. Tegangan terukur sesuai spesifikasi

b. Beban di pelanggan bersifat induktif

c. Daya berada pada kuadran I

d. Daya aktif bernilai positif

e. Daya reaktif bernilai positif

f. Urutan fasa 1-2-3 atau R-S-T

g. Arus untuk ketiga fasa relatif seimbang

Kondisi normal dan abnormal meter elektronik dapat dipantau dan

dideteksi oleh sistem AMR pada Control Center. Karena pada control center

terdapat fitur analisa data yang dinamakan DLPD. DLPD ini singkatan dari Data

Langganan yang Perlu Diperhatikan. DLPD ini dapat menampilkan parameter

meter elektronik yang mengalami masalah/ gangguan.

Parameter DLPD AMR ialah sebagai berikut :

a. Tegangan Lebih

b. Tegangan Terlalu Rendah

c. Arus Tidak Seimbang

d. Arus Berlebih

46


47

4.1 Analisis DLPD Automatic Meter Reading

Analisis DLPD ini diperlukan untuk memudahkan peng-identifikasian

gangguan yang terjadi.

4.1.1 Analisis Tegangan Lebih

Tabel 4.1 Data Tegangan Terlalu Tinggi

No. Date Time V A %Phasa

RPhasa

SPhasa

TPhasa

RPhasa

SPhasa

T1 Tue Jan 3,

2012 10:30:00251.728 253.660 254.673 2.567 2.367 2.452 110.7

2 Tue Jan 3,2012 12:00:00

251.566 253.352 253.229 2.677 2.385 2.446 110.0

3 Fri Jan 6,2012 12:30:00

251.532 253.210 254.392 2.656 2.362 2.421 110.6

4 Fri Jan 6,2012 13:00:00

251.420 252.442 253.529 2.439 2.470 2.350 110.2

5 Fri Jan 6,2012 13:30:00

250.037 252.119 253.190 2.294 2.286 2.319 110.1

Penyebab :

1. Tegangan naik (pada sebagian fasa)

Tegangan lebih merupakan suatu gangguan akibat tegangan pada sistem

tenaga listrik lebih besar dari yang seharusnya gangguan tegangan lebih dapat

terjadi karena kondisi eksternal dan internal pada sistem berikut ini :

1. Kondisi Internal

Hal ini terjadi karena osilasi akibat perubahan yang mendadak dari kondisi

rangkaian atau karena resonansi. Misalnya operasi hubung pada saluran

tanpa beban, perubahan beban yang mendadak, operasi pelepasan pemutus

tenaga yang mendadak akibat hubungan singkat pada jaringan, kegagalan

isolasi dan sebagainya. Tegangan lebih yang dibangkitkan generator terutama

disebabkan oleh putaran akibat pelepasan beban yang mendadak. Governor

pada generator mengatur kecepatan putaran agar putarannya tetap normal. Namun

rentang waktu yang diperlukan cukup lama sehingga pada saat itu terjadi


48

tegangan lebih yang sangat membahayakan piranti–piranti kelistrikan lainnya.

Tegangan lebih ini akan merusakkan isolasi kumparan generator akibat panas

yang berlebihan.

2. Kondisi Eksternal

Kondisi eksternal akibat adanya sambaran petir. Petir terjadi Disebabkan oleh

terkumpulnya muatan listrik, yang mengakibatkan bertemunya muatan positif

dan negatif. Pertemuan ini berakibat terjadinya beda tegangan antara awan

bermuatan positif atau negatif dengan tanah.

Gambar 4.1 Grafik Tegangan per fasa pada tegangan lebih

Dari data dan grafik dapat dilihat bahwa tegangan pada fasa T dan sebagian fasa S

terlalu tinggi. Batas Tegangan normalnya 110% dari 230 V( tegangan untuk meter

dengan meter TM) yaitu 253 V. Ini dapat dilihat pada data tegangan di fasa T

dari sebagian fasa S yaitu > 253 V. Dan ini dapat dibuktikan dengan menghitung

persen dari data. Tegangan di fasa T pada tanggal 03 Januari 2012 adalah 254,673

V. Dan tegangan untuk meter dengan meter TM (Tegangan Menengah) yaitu 230

V. Sehingga di dapat :

254,673

230 x 100 % = 110,7 %


49

Hasil ini telah menunjukkan bahwa tegangan di fasa T terlalu tinggi yaitu >110%

yaitu 110,7%

4.1.2 Analisis Tegangan Terlalu Rendah

Tabel 4.2 Data Tegangan Terlalu Rendah

Date Time V A %Phasa

RPhasa

SPhasa

TPhasa

RPhasa

SPhasa

T1 Mon Nov 14, 2011

23:15:0057.321 56.437 33.727 0.176 0.197 0.067 58.6

2 Mon Nov 14, 201100:30:00

57.425 56.290 33.267 0.143 0.189 0.078 57.6

3 Mon Nov 14, 201100:45:00

57.556 56.228 34.578 0.193 0.249 0.146 59.9

4 Mon Nov 14, 201101:15:00

57.929 56.249 34.232 0.159 0.271 0.241 59.3

5 Mon Nov 14, 201101:30:00

57.127 56.362 34.234 0.148 0.269 0.263 59.3

Penyebab :

1. Tegangan turun (pada sebagian fasa)

Tegangan turun bisa dikarenakan arus hubung singkat yang terjadi pada

jaringan.

2. Tegangan hilang (pada sebagian fasa)

Pada sebagian fasa tegangan hilang atau tidak terbaca dikarenakan koneksi

pengawatan tidak sempurna, sehingga harus diperiksa kembali koneksi

pengawatan pada meter elektronik pelanggan.


50

Gambar 4.2 Grafik Tegangan Per Fasa Pada Tegangan Terlalu Rendah

Dari data dan grafik dapat dilihat bahwa tegangan pada fasa T terlalu rendah.

Batas Tegangan normalnya 70% dari 57,7 V ( tegangan untuk meter dengan meter

TR) yaitu 40,39 V. Ini dapat dilihat pada data tegangan di fasa T yaitu < 40,39 V.

Dan ini dapat dibuktikan dengan menghitung persen dari data. Sebagai contoh :

tegangan di fasa T pada tanggal 14 November 2011 pada jam 00:30:00 adalah

sebesar 33.267 V. Dan tegangan untuk meter dengan meter TR (Tegangan

Rendah) yaitu 57,7 V. Sehingga didapat :

33.26757,7 x 100% = 57,6 %

Hasil ini telah menunjukkan bahwasanya tegangan di fasa T terlalu rendah yaitu

< 70 % yaitu sebesar 58,6%.


51

4.1.3 Analisis Arus Tidak Seimbang

V A

No. Date time Phasa R PhasaS PhasaT

PhasaR

PhasaS

PhasaT

%

1 Fri Mar 16,2012, 16:00:00

214.489 203.212 267.710 0.000 0.623 0.000 PhaseCurrent = 0

2 Fri Mar 16,2012, 16:30:00

213.335 198.231 276.752 0.000 0.667 0.000 PhaseCurrent = 0

3 Fri Mar 16,2012, 17:30:00

216.329 198.763 197.432 0.000 0.843 0.000 PhaseCurrent = 0

4 Sat Mar 17,2012, 20:15:00

218.027 196.677 199.896 0.000 0.783 0.000 PhaseCurrent = 0

5 Sat Mar 17,2012, 20:30:00

217.126 195.467 204.546 0.000 0.686 0.000 PhaseCurrent = 0

Penyebab :

1. Beban pelanggan tidak seimbang

Arus tidak seimbang atau arus di sebagian fase bernilai nol, ini disebabkan dari

adanya gangguan ketidakseimbangan beban di generator, biasanya disebabkan

adanya kebocoran atau hubungsingkat penghantar ketanah atau antar

penghantar. Gangguan ini menyebabkan adanya arus negatif yang mengalir pada

penghantar bernilai nol. Pada keadaan demikian generator harus segera di

amankan agar kerusakan dapat dihindari.

2. Koneksi pengawatan arus tidak sempurna

Apabila ini terjadi maka harus memperbaiki koneksi pengawatan arus pada meter

elektronik.


52

4.1.4 Analisis Arus Berlebih

No. Date Time V A %Phasa

RPhasa

SPhasa

TPhasa

RPhasa

SPhasa

T1 Tue Feb 24, 2012

04:00:00222.442 223.457 226.473 5.393 6.252 6.001 125.0

2 Tue Feb 24, 201204:30:00

221.332 223.563 226.239 5.840 6.241 5.911 124.8

3 Tue Feb 24, 201205:00:00

221.390 222.683 226.298 5.762 6.341 6.031 126.8

4 Tue Feb 24, 201205:30:00

220.787 221.642 229.321 6.324 6.352 6.212 127.0

5 Tue Feb 24, 201206:00:00

220.93 220.728 223.342 6.039 6.374 6.234 127.4

Penyebab :

1. Beban pelanggan melebihi batas

2. Kondisi short circuit di pelanggan

Gangguan arus berlebih seringkali terjadi akibat adanya hubung singkat

atau beban lebih. Hubung singkat merupakan terjadinya hubungan penghantar

bertegangan atau penghantar tidak bertegangan secara langsung tidak melalui

media (resistor/beban) yang semestinya sehingga terjadi aliran arus yang

tidak normal (sangat besar). Hubung singkat merupakan jenis gangguan yang

sering terjadi pada sistem tenaga listrik, terutama pada saluran udara 3 fasa. Arus

hubung singkat yang begitu besar sangat membahayakan peralatan,sehingga

untuk mengamankan peralatan dari kerusakan akibat arus hubung singkat maka

hubungan kelistrikan pada seksi yang terganggu perlu diputuskan dengan

peralatan pemutus tenaga atau circuit breaker (CB).

Akibat dari Arus lebih ini dapat menimbulkan pemanasan yang berlebihan

sehingga bisa menimbulkan kerusakan pada isolasi.


53

Gambar 4.3 Grafik Arus Per Fasa Pada Arus Berlebih

Dari data dan grafik dapat dilihat bahwa Arus pada fasa S dan T terlalu tinggi.

Batas arus normalnya 120% dari 5A yaitu 6 A. Ini dapat dilihat pada data arus di

fasa S dan sebagian fasa T yaitu > 6 A. Dan ini dapat dibuktikan dengan

menghitung persen dari data. Sebagai contoh : arus di fasa S pada tanggal 24

Februari 2012 adalah 6,374 A. Dan arus normalnya yaitu 5 A.

Sehingga didapat :

6,3745 x 100% = 127,4

Hasil ini telah menunjukkan bahwasanya besar arus di fasa S terlalu tinggi yaitu

> 120 % yaitu 127,4 % .


54

4.2 Analisis Gangguan dengan Menggunakan Program Matlab

4.2.1 Analisis Tegangan Terlalu Tinggi

Sebelum membuat program matlab untuk menganalisa tegangan terlalu

tinggi,terlebih dahulu kita harus mengetahui data-data yang akan di masukkan.

Data tersebut dapat dilihat pada tabel 4.1.%Grafik Perbandingan Tegangan Lebih

x=[1;2;3;4;5];

y1=[251.728;251.566;251.532;251.420;250.037];

y2=[253.660;253.352;253.210;252.442;252.119];

y3=[254.673;253.229;254.392;253.529;253.190];

plot (x,y1,x,y2,x,y3);

title ('Grafik Perbandingan Tegangan Lebih')

xlabel('Banyaknya Gangguan')

ylabel('Tegangan Lebih (V)')

legend('Phasa R','Phasa S','Phasa T')

grid on;

setelah membuat program pada m-file, hasil dapat dilihat pada command

windows.


55

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5250

250.5

251

251.5

252

252.5

253

253.5

254

254.5

255Grafik Perbandingan Tegangan Lebih

Banyaknya Gangguan

Tega

ngan

Leb

ih (V

)

Phasa RPhasa SPhasa T

Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Tegangan Lebih

Dari grafik diatas dapat kita pilih tegangan tertinggi pada fasa T yaitu sebesar

254,673 V. Batas tegangan normalnya 110% dari 230 V yaitu 253 V. Sehingga

dapat di hitung besarnya persentase tegangan lebih pada fasa T dengan

menggunakan program matlab.

%Perhitungan Persentase Tegangan Lebih Pada Phasa T

Ttinggi=254.673;%Tegangan Tertinggi Pada Phasa T

Vtinggi= 230; %Tegangan Normal

disp ('A. persentase Tegangan Lebih pada Phasa T')

persen1 = (Ttinggi/Vtinggi)*100; %dalam satuan persen

disp(['persen1 = ',num2str(persen1),' %'])

Setelah membuat program perhitungan persentase tegangan lebih pada fasa T,

maka hasilnya seperti dibawah ini :

A. persentase Tegangan Lebih pada Phasa T

persen1 = 110.7274 %

Sehingga persentase pada fasa T tegangan lebihnya adalah 110,7% yang

dimana normalnya 110 %.


56

4.2.2 Analisis Tegangan Terlalu Rendah

Sebelum membuat program matlab untuk menganalisa tegangan terlalu

Rendah,terlebih dahulu kita harus mengetahui data-data yang akan di masukkan.

Data tersebut dapat dilihat pada tabel 4.2x=[1;2;3;4;5];

y1=[57.321;57.425;57.556;57.929;57.127];

y2=[56.437;56.290;56.228;56.249;56.362];

y3=[33.727;33.267;34.578;34.232;34.234];


title ('Grafik Perbandingan Tegangan Terlalu Rendah')


ylabel('Tegangan Terlalu Rendah (V)')

legend('Phasa R','Phasa S','Phasa T')

grid on;

Setelah membuat program pada m-file hasilnya dapat dilihat pada command

windows.

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 530

35

40

45

50

55

60Grafik Perbandingan Tegangan Terlalu Rendah

Banyaknya Gangguan

Tega

ngan

Ter

lalu

Ren

dah

(V)

Phasa RPhasa SPhasa T

,

Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Tegangan Terlalu Rendah


57

Dari gangguan diatas dapat dilihat tegangan terendah berada pada fasa T

adalah 33.267 V. Batas tegangan normalnya 70% dari 57,7 V (tegangan untuk

meter tegangan rendah). Sehingga dapat dihitung besarnya persentase tegangan

rendah pada fasa T dengan menggunakan matlab.

%Perhitungan Persentase Tegangan Terlalu Rendah Pada Phasa T

TRendah=33.267;%Tegangan Terendah Pada Phasa T

VRendah= 57.7; %Tegangan Normal

disp ('A. persentase Tegangan Terlalu Rendah pada Phasa T')

persen2 = (TRendah/VRendah)*100; %dalam satuan persen


Setelah membuat program perhitungan persentase tegangan rendah pada fasa T,

maka hasilnya seperti dibawah ini :

A. persentase Tegangan Terlalu Rendah pada Phasa T

persen2 = 57.6551 %

Sehingga persentase pada fasa T tegangan rendahnya adalah 57.6551 % yang

dimana normalnya 70%.

4.2.3 Analisis Arus Berlebih

Sebelum membuat program matlab untuk menganalisa arus berlebih,

terlebih dahulu kita harus mengetahui data-data yang akan dimasukkan. Data arus

tidak seimbang dapat dilihat di tabel 4.4x=[1;2;3;4;5];

y1=[5.393;5.840;5.762;6.324;6.039];

y2=[6.252;6.241;6.341;6.352;6.374];

y3=[6.001;5.911;6.031;6.212;6.234];


title ('Grafik Perbandingan Arus Berlebih')


ylabel('Arus Lebih (V)')

legend('Arus R','Arus S','Arus T')

grid on;


58

Setelah membuat program pada m-file, hasilnya dapat dilihat pada

command windows.

1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 55.2

5.4

5.6

5.8

6

6.2

6.4

6.6Grafik Perbandingan Arus Berlebih

Banyaknya Gangguan

Aru

s Le

bih

(V)

Arus RArus SArus T

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Arus Berlebih

Dari grafik diatas dapat dilihat arus berlebih berada pasa fasa S yaitu

6.374 A. Batas arus normalnya 120% dari 5 A yaitu 6A. Sehingga dapat di hitung

besarnya persentase arus berlebih pada fasa S dengan menggunakan program

matlab.

%Perhitungan Persentase Arus Berlebih Pada Phasa S

Alebih=6.374;%Arus Berlebih Pada Phasa S

Arus= 5; %Arus Normal

disp ('A. persentase Arus Berlebih pada Phasa S')

persen1 = (Alebih/Arus)*100; %dalam satuan persen


Setelah membuat program perhitungan persentase arus berlebih pada fasa

S, maka hasilnya seperti dibawah ini:

A. persentase Arus Berlebih pada Phasa S

persen1 = 127.48 %


59

Sehingga persentase pada fasa S arus lebihnya adalah 127,48 % yang

dimana normalnya 120 %.

4.3 Pencegahan Gangguan

Sistem tenaga listrik dapat dikatakan baik apabila dapat mencatu dan

menyalurkan tenaga listrik ke konsumen dengan tingkat keandalan yang tinggi.

Keandalan di sini meliputi kelangsungan, stabilitas, dan harga per KWH yang

terjangkau oleh konsumen. Pemadaman listrik sering kali terjadi akibat

gangguan yang tidak bisa diatasi oleh sistem pengamannya.Keadaan ini akan

sangat mengganggu kelangsungan penyaluran tenaga listrik.Naik turunnya kondisi

tegangan dan catu daya listrik pun bisa merusakkan peralatan listrik. Sebagaimana

telah dijelaskan sebelumnya, ada beberapa jenis gangguan pada saluran tenaga

listrik yang memang tidak semuanya bisa dihindarkan. Untuk itu perlu dicari cara

upaya pencegahan agar bisa memperkecil kerusakan pada peralatan

listrik,terutama pada manusia akibat adanya gangguan. Pencegahan gangguan

pada sistem tenaga listrik bisa dikategorikan menjadi 2 langkah sebagai berikut :

1. Usaha Memperkecil Terjadinya Gangguan

Karena gangguan dalam sistem tenaga listrik adalah hal yang tidak diinginkan

tetapi tidak dapat dihindarkan, maka perlu dilakukan usaha – usaha untuk

memperkecil terjadinya gangguan dengan memperhatikan hasil analisa gangguan

seperti telah diuraikan diatas.

Usaha – usaha untuk memperkecil terjadinya gangguan dapat dilakukan dengan :

a. Merencanakan dan melaksanakan pemeliharaan peralatan sesuai dengan buku

Instruksi Pemeliharaan.

b. Membuat Rencana Operasi yang mencakup butir a serta juga memperhatikan

agar tidak aka bagian – bagian instalasi yang mengalami beban lebih.

c. Memeriksa alat – alat pengaman (relay – relay) secara periodik dan juga secara

insidentil segera setelah ada laporan yang menyatakan keraguan atas kerjanya

suatu relay.

d. Membuat isolasi yang baik untuk semua peralatan.


60

e. Dalam operasi real time mengikuti perkembangan cuaca khususnya yang

menyangkut petir karena penyebab gangguan terbesar adalah gangguan petir.

Jika diketahui bahwa daerah suatu SUTT sedang banyak petir, diusahakan

mengurangi bebannya. Selama ini mungkin dilakukan dengan mengatur

alokasi pembangkitan dalam sistem sehingga apabila SUTT tersebut

mengalami gangguan diharapkan tidak mengalami gangguan kaskade.

f. Memasang kawat tanah pada SUTT dan gardu induk untuk melindungi

terhadap sambaran petir.

g. Memasang lighting arrester (penangkal petir) untuk mencegah kerusakan pada

peralatan akibat sambaran petir.

h. Mengadakan analisa gerakan untuk menemukan sebab gangguan dengan tujuan

sedapat mungkin mencegah atau mengurangi kemungkinan terulangnya

gangguan yang serupa.

i. Mengembangkan sistem seirama dengan pertumbuhan beban sehingga dapat

dicegah terjadinya beban lebih dalam sistem. Untuk ini diperlukan analisa dan

evaluasi secara terus menerus mengenai perkembangan sistem.

j. Karena salah satu sumber gangguan yang utama adalah kesalahan dalam

montage (pemasangan) peralatan maka perlu adanya pendidikan dan pelatihan

secara terus menerus dengan tujuan agar kesalahan montage peralatan dapat

dihindarkan.

k. Pada SUTM dan SUTR , tanaman juga merupakan sumber gangguan yang

utama karena SUTM dan SUTR tidak mempunyai jalur khusus yang bebas

tanaman. Sehingga perlu adanya pemeliharaan yang intensif agar pada jalurnya

tidak terdapat tanaman yang menyentuh penghantar.

2. Usaha Mengurangi Kerusakan Akibat Gangguan

Beberapa cara untuk mengurangi pengaruh akibat gangguan antara lain

sebagai berikut :

a. Mengurangi akibat gangguan, misalnya dengan membatasi arus hubung

singkat, caranya dengan menghindari konsentrasi pembangkitan atau dengan


61

memakai impedansi pembatas arus, pemasangan tahanan, atau reaktansi untuk

sistem pentanahannya sehingga arus gangguan satu fase terbatas. Pemakaian

peralatan yang tahan atau andal terhadap terjadinya arus hubung singkat.

b.Secepatnya memisahkan bagian sistem yang terganggu dengan memakai

pengaman lebur atau dengan relay pengaman dan pemutus beban dengan

kapasitas pemutusan yang memadai.

c.Merencanakan bagian agar sistem yang terganggu bila harus dipisahkan dari

sistem tidak akan mengganggu operasi sistem secara keseluruhan atau

penyaluran tenaga listrik ke konsumen tidak terganggu.

d.Mempertahankan stabilitas sistem selama terjadi gangguan , yaitu dengan

memakai pengatur tegangan otomatis yang cepat dan karakteristik kestabilan

generator yang memadai.

e.Membuat data/pengamatan gangguan yang sistematis dan efektif,misalnya

dengan menggunakan alat pencabut gangguan untuk mengambil langkah-

langkah pencegahan lebih lanjut.

analisa gangguan

Documents