arrester

Click here to load reader

Upload: nia-cullen

Post on 28-Dec-2015

384 views

Category:

Documents


114 download

DESCRIPTION

proteksi sistem tenaga listrik dari surja petir menggunakan arrester

TRANSCRIPT

LV Distribution for Depot

*Lighting Arrester*Mekanisme Sambaran PetirKristal es yang aktif mempunyai kandungan muatan yang positif dan airhujan biasanya menandung muatan negative. Dipengaruhi gravitasi bumi, butir airhujan terpolarisasi akan bergerak turun yang menyebabkan ion negative ditarik danion positif ditolak sehingga pada derah bagian bawah akan terhimpun muatannegative yang menciptakan muatan terpisah dalam awan.Awan bagian bawah yang bermuatan negative menginduksi muatan positif dipermukaan bumi sehingga menyebabkan munculnya tegangan antar awanbermuatan dengan bumi. Bila gradient tegangan telah melebihi kekuatan listrikudara 30 kV/cm maka terjadi pelepasan energi (leader stroke) yang bergerak dariawan ke bumi.Setelah leader stroke, terjadi sambaran kembali (return stroke) dari bumi keawan melalui jalan yang sama. Peristiwa ini menyebabkan adanya perbedaantegangan yang cukup besar antara muatan positif di bumi dengan muatan negativedi awan. Beberapa saat kemudian terjadi lagi sambaran dari awan ke bumi melaluijalan yang sama (dart leader), lalu terjadi return stroke dan peristiwa ini disebutmultiple stroke.

Apa Itu Lightning Arrester ???Lighting Arrester:- Sebuah perangkat yang dirancang untuk melindungi peralatan listrik dari tegangan transien yang tinggi dan untuk membatasi durasi dan frekuensi amplitudo pada arus yang mengalir.Surge arrester biasanya dihubungkan konduktor listrik pada jaringan dan bumi meskipun mereka mungkin kadang-kadang dihubungkan melewati peralatan gulungan atau antara konduktor listrik.

Jenis-Jenis Lightning ArresterMulanya, ada tiga jenis arrester, antara lain :Jenis tabung pelindung;Jenis katup;Jenis Metal Oksida; Jenis Tabung PelindungJenis arrester ini disebut sebagai 'pelindung tabung' dan umumnya digunakan pada sistem operasi pada tegangan hingga 33kV. Pada dasarnya arerster ini terdiri dari celah batang AA yang dipasang secara seri dengan tabung pelindung. Elektroda atas tabung pelindung terhubung ke celah batang dan elektroda yang lebih rendah terhubung ke bumi. Keuntungan:- 1- Tidak terlalu mahal. 2- Sangat mudah untuk dipasang.

Jenis Arrester Katup

Jenis arrester katup menggabungkan resistor non linear dan secara luas digunakan pada sistem operasi tegangan tinggi. Terdiri atas dua pemasangan (i) mensejajarkan spark gaps dan (ii) cakram resistor non-linear secara seri. Elemen non-linear dihubungkan secara seri dengan Spark gaps dan bumi.Resistor non-linear memiliki sifat menawarkan resistansi yang tinggi terhadap aliran arus ketika tegangan sistem normal diterapkan, tetapi resistansinya rendah terhadap aliran arus gelombang tinggi.

Jenis Metal Oksida

Jenis yang paling banyak digunakan saat ini. penangkal petir dengan logam oksida adalah yang paling maju sebagai pelindung tegangan lebih. Hal ini banyak digunakan sebagai perangkat pelindung terhadap switching dan tegangan lebih petir pada sistem tenaga listrik seperti transformator daya, distributor, generator, kapasitor kompensasi.

Klasifikasi Lightning ArresterTerdapat 4 Klasifikasi umum dari surja petir. Kelas pemancarKelas menegahKelas distribusi (berat, normal dan ringan)Kelas sekunderSurja petir kelas pemancar adalah yang terbaik karena harganya terjangkau dan dari segi kualitas pelindung secara keseluruhan dan daya tahan sangat baik, sehingga memiliki tingkat perlindungan terbaik dan energi kemampuan pemakaian dengan tingkat perlindungan yang lebih tinggi daripada klasifikasi lain.

Arus nominal -Nilai puncak pada arus impuls petir yang digunakan untuk mengklasifikasikan suatu arester.Surja petir diklasifikasikan berdasarkan debit arus nominalnya:Kelas pemancar untuk arresters 10,000AMenengah(Series A) untuk arresters 5,000ADistribusi(Series B) untuk arresters 5,000ASekunder untuk arresters 1500AIdentifikasi Surja petir harus diidentifikasi dengan mengikuti informasi minimum yang akan muncul pada rating plate (papan nama):1- Nilai tegangan;2- Nilai frekuensi3- Arus nominal (ditentukan untuk 5 000A arrester baik pada seri A atau B, dan untuk 10 000 arester A, baik pada ringan atau berat)4- Kelas panjang durasi(untuk 10 000 A arrester berat)5- Nama produsen atau merek dagang, jenis dan identifikasinya.6- Tahun pembuatan.Nilai Standard

Nilai standar tegangan pengenal untuk arrester (rms kV) yang ditentukan dalam tabel 2 dalam langkah-langkah tegangan sama dengan dalam rentang tegangan tertentu.

nilai Frekuensi Standart adalah 50Hz dan 60HzPemilihan Lightning ArresterAda beberapa faktor dalam memilih Arrester yang sesuai untuk suatu keperluan tertentu, beberapa faktor yang harus diperhatikan adalah :Kebutuhan perlindungan : ini berhubungan dengan kekuatan isolasi dari alat yang harus dilindungi dan karakteristik impuls dari arrester.MVA yang short circuit yang dinyatakan lewat persamaan S = kV x kAStandart BIL 20kV yaitu 125 kVInitial voltage Lightning arrester yaitu 80% dari BIL, atau sama dengan 100 kVTegangan sistem : ialah tergangan maksimum yang mungkin timbul pada jepitan arresterArus hubung singkat sistem : hanya diperlukan pada arrester jenis ekspulsiJenis Lightning ArresterFaktor kondisi Luar : apakah normal atau tidak normal (2000 meter atau lebih diatas permukaan laut), temperatur dakn kelembaban yang tinggi serta pengotoranFaktor Ekonomi : merupakan perbandingan antara biaya pemeliharaan dan kerusakan bila tidak ada lightning arrester, atau bila dipasang lightning arrester yang nilainya lebih rendah mutunya.Untuk tegangan 69 kV dan lebih dapat di pakai arrester jenis gardu, sedangkan tegangan 23 kV samapi 69 kV dapat dipakai jenis lainnya tergantung pada segiPerhitungan Jarak Maksimum arrester dengan TrafoJika arrester dihubungkan dengan menggunakan saluran udara terhadap alat yang diindungi, maka untuk menetukan jarak yang baik antara arrester dengan trafo, dinyatakan dengan persamaan:Ep = Ea + ( 2.A.s) / vEp : tegangan pengenal pada alat yang dilindungiEa : tegangan tembus/percik dari arresterA : kecuraman gelombang datang ( de / dt ).s : jarak arrester terhadap alat yang dilindungi.v : kecepatan merambat gelombang impuls = kecepatan cahaya 3 x 10^8 m/dPengaruh TID terhadap jarak maksimumUntuk meningkatkan keandalan sistem dari gangguan sambaran petir, peralatan yang dipasang di gardu induk harus memiliki tingkat isolasi yang baik (disesuaikan dengan arrester). Dari hasil perhitungan jarak maksimum arrester, diketahui bahwa pemasangan peralatan dengan nilai TID (BIL) yang semakin besar akan diperoleh nilai jarak maksimum penempatan arrester didepan peralatan semakin besar. Hal ini dikarenakan nilai TID yang semakin besar dari peralatan yang dilindungi, maka semakin besar kemampuan peralatan untuk mengatasi kegagalan isolasi terhadap tegangan lebih maksimum yang sampai ke terminal peralatan. Artinya tingkat isolasinya makin baik..Pengaruh Tegangan kerja terhadap jarak maksimumPemasangan arrester dengan nilai tegangan kerja yang semakin besar akan diperoleh nilai jarak maksimum penempatan arrester di depan peralatan (trafo) di gardu induk semakin kecil.Hal ini dikarenakan semakin besar tegangan kerja arrester maka faktor perlindungan yang diberikan arrester terhadap peralatan semakin kecil. Tegangan kerja menentukan faktor perlindungan dari arrester dimana faktor perlindungan adalah selisih antara TID peralatan dengan tingkat perlindungan arrester (1,1 x tegangan kerja arrester).Pengaruh Jarak Arrester Terhadap Tegangan Residu yang Sampai ke PeralatanPemasangan arrester dengan jarak semakin dekat dengan peralatan (kira-kira lebih kecil dari 66 m) yang memiliki TID (misalnya 1550 kV) diperoleh nilai tegangan residu lebih kecil dari TID peralatan. Hal ini berarti trafo beradadalam jarak lindung yang aman dari arrester. Apabila arrester ditempatkan pada jarak lebih besar dari 66 m, diperoleh tegangan residu melebihi nilai TID trafo,sehingga trafo mengalami kegaglan isolasi. Oleh karena itu jarak arrester terhadap peralatan harus sekecil mungkin, agar tegangan residu yang sampai ke peralatan tidak melebihi tingkat isolai peralatan itu sendiri.Kondisi perbaikan

Kondisi perbaikan biasa:- Surja yang sesuai dengan standar ini harus sesuai untuk operasi normal di bawah kondisi layanan normal berikut;Suhu udara ambien dalam rentang -40C hingga +40 C;Radiasi matahari;Ketinggian tidak melebihi 1000m;Frekuensi catu daya AC tidak kurang dari 48 Hz dan tidak melebihi 62 Hz.Kecepatan angin 34 m/s 2.Kondisi perbaikan yang tidak biasa:- Surge arrester mengalami kondisi yang lain dari aplikasi atau layanan yang normal mungkin diperlukan pertimbangan khusus dalam desain, manufaktur atau aplikasi. Penggunaan standar ini dalam kasus kondisi pelayanan normal dikenai kesepakatan antara pembuatan dan pembeli. Daftar kondisi pelayanan normal yang mungkin diberikan.Suhu lebih dari 40 C atau di bawah -40 C.Ketinggian yang lebih dari 1000 m.Frekuensi sistem nominal di bawah 48Hz atau di atas 62Hz.Transportasi atau penyimpanan yang tidak biasa.Getaran atau guncangan mekanik yang tidak biasa.