bab iii new 2
DESCRIPTION
BAB 2TRANSCRIPT
14
BAB III
DASAR TEORI
3.1 Gardu Induk
3.1.1 Definisi Umum
Gardu induk di sebut juga gardu unit pusat beban yang merupakan gabungan
dari transformer dan rangkaian switchgear yang tergabung dalam satu kesatuan
melalui sistem kontrol yang saling mendukung untuk keperluan operasional. Pada
dasarnya gardu induk bekerja mengubah tegangan yang dibangkitkan oleh pusat
pembangkit tenaga listrik menjadi tenaga listrik menjadi tegangan tinggi atau
tegangan transmisi dan sebaliknya mengubah tegangan menengah atau tegangan
distribusi.
Gardu Induk juga merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi)
tenaga listrik, atau merupakan satu kesatuan dari sistem penyaluran (transmisi).
Penyaluran (transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik. Berarti, gardu
induk merupakan sub-sub sistem dari sistem tenaga listrik. Sebagai sub sistem dari
sistem penyaluran (transmisi), gardu induk mempunyai peranan penting, dalam
pengoperasiannya tidak dapat dipisahkan dari sistem penyaluran (transmisi) secara
keseluruhan. Pengaturan daya ke gardu-gardu induk lainnya melalui tegangan tinggi
dan gardu-gardu induk distribusi melalui feeder tegangan menengah.
3.1.2 Fungsi Gardu Induk
Gardu Induk merupakan sub sistem dari sistem penyaluran (transmisi) tenaga
listrik, atau merupakan satu kesatuan dari system penyaluran (transmisi). Penyaluran
(transmisi) merupakan sub sistem dari sistem tenaga listrik.
Fungsi gardu induk secara umum :
a. Mentransformasikan daya listrik :
1. Dari tegangan ekstra tinggi ke tegangan tinggi (500 KV/150 KV).
2. Dari tegangan tinggi ke tegangan yang lebih rendah (150 KV/ 70 KV).
3. Dari tegangan tinggi ke tegangan menengah (150 KV/ 20 KV, 70 KV/20 KV).
4. Dengan frequensi tetap (di Indonesia 50/60 Hertz).
b. Untuk pengukuran, pengawasan operasi serta pengamanan dari system tenaga
listrik.
c. Pengaturan pelayanan beban ke gardu induk-gardu induk lain melalui tegangan
tinggi dan ke gardu distribusi-gardu distribusi, setelah melalui proses penurunan
tegangan melalui penyulang-penyulang (feeder- feeder) tegangan menengah yang
ada di gardu induk.
d. Untuk sarana telekomunikasi (pada umumnya untuk internal PLN), yang kita
kenal dengan istilah SCADA.
e. Menyalurkan tenaga listrik (kVA, MVA) sesuai dengan kebutuhan pada
tegangan tertentu. Daya listrik dapat berasal dari Pembangkit atau dari gardu
induk lain.
3.2 Klasifikasi Gardu Induk
Gardu induk dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam menurut dari
segi fungsi, segi pemasangan, dll. Berikut adalah jenis-jenis dari Gardu Induk :
a. Gardu induk (substations) berdasarkan dari pemasangan peralatan dapat
diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :
1. Gardu Induk Pasang Luar (out door substation)
Gardu induk jenis pasangan luar terdiri dari peralatan tegangan tinggi
pasangan luar. Pasangan luar yang dimaksud adalah diluar gedung atau
bangunan. Walaupun ada beberapa peralatan yang lain berada di dalam
gedung, seperti peralatan panel kontrol, meja penghubung (switch board) dan
baterai. Gardu Induk jenis ini ini memerlukan tanah yang begitu luas namun
biaya kontruksinya lebih murah dan pendinginannya murah.
16
2. Gardu Induk Pasangan Dalam (indoor door substation)
Disebut gardu induk pasangan dalam karena sebagian besar
peralatannya berada dalam suatu bangunan. Peralatan ini seperti halnya pada
gardu induk pasangan luar. Dari transformator utama, rangkaian switchgear
dan panel kontrol serta batere semuanya. Jenis pasangan dalam ini dipakai
untuk menjaga keselarasan dengan daerah sekitarnya dan untuk menghindari
bahaya kebakaran dan gangguan suara.
3. Gardu Induk Semi-Pasangan Luar (semi-out door substation)
Sebagian peralatan tegangan tingginya terpasang di dalam gedung dan
yang lainnya dipasang diluar dengan mempertimbangkan situasi dan kondisi
lingkungan. Karena konstruksi yang berimbang antara pasangan dalam
dengan pasangan luar inilah tipe gardu induk ini disebut juga gardu induk
semi pasangan dalam.
4. Gardu Induk Pasangan Bawah Tanah (underground substation)
Sesuai dengan namanya, gardu induk pasangan bawah tanah hampir
semua peralatanya terpasang dalam bangunan bawah tanah. Hanya alat
pendinginan biasanya berada diatas tanah, dan peralatan-peralatan yang tidak
memungkinkan untuk ditempatkan di bangunan bawah tanah. Gardu induk
jenis ini umumnya berada dipusat kota, karena tanah yang tidak memadai.
b. Gardu induk (substations) berdasarkan dari tegangan dapat diklasifikasikan
menjadi bebarapa jenis, antara lain :
1. Gardu induk transmisi
Yaitu gardu induk yang mendapat daya dari saluran transmisi untuk
kemudian menyalurkannya ke daerah beban (industri, kota, dan sebagainya).
Gardu induk transmisi yang ada di PLN adalah tegangan tinggi 150 KV dan
tegangan tinggi 30 KV.
2. Gardu induk distribusi
Yaitu gardu induk yang menerima tenaga dari gardu induk transmisi
dengan menurunkan tegangannya melalui transformator tenaga menjadi
tegangan menengah (20 KV, 12 KV atau 6 KV) untuk kemudian tegangan
tersebut diturunkan kembali menjadi tegangan rendah (127/220 V atau
220/380 V) sesuai dengan kebutuhan.
c. Gardu induk (substations) berdasarkan dari fungsinya dapat diklasifikasikan
menjadi bebarapa jenis, antara lain :
1. Gardu Induk Penaik Tegangan
Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menaikkan tegangan,
yaitu tegangan pembangkit (generator) dinaikkan menjadi tegangan sistem.
Gardu Induk ini berada di lokasi pembangkit tenaga listrik. Karena output
voltage yang dihasilkan pembangkit listrik kecil dan harus disalurkan pada
jarak yang jauh, maka dengan pertimbangan efisiensi, tegangannya dinaikkan
menjadi tegangan ekstra tinggi atau tegangan tinggi.
2. Gardu Induk Penurun Tegangan
Merupakan gardu induk yang berfungsi untuk menurunkan tegangan,
dari tegangan tinggi menjadi tegangan tinggi yang lebih rendah dan menengah
atau tegangan distribusi. Gardu Induk terletak di daerah pusat-pusat beban,
karena di gardu induk inilah pelanggan (beban) dilayani.
3. Gardu Induk Pengatur Tegangan
Pada umumnya gardu induk jenis ini terletak jauh dari pembangkit
tenaga listrik. Karena listrik disalurkan sangat jauh, maka terjadi tegangan
jatuh (voltage drop) transmisi yang cukup besar. Oleh karena diperlukan alat
penaik tegangan, seperti bank capasitor, sehingga tegangan kembali dalam
keadaan normal.
18
4. Gardu Induk Pengatur Beban
Berfungsi untuk mengatur beban. Pada gardu induk ini terpasang beban
motor, yang pada saat tertentu menjadi pembangkit tenaga listrik, motor
berubah menjadi generator dan suatu saat generator menjadi motor atau
menjadi beban, dengan generator berubah menjadi motor yang memompakan
air kembali ke kolam utama.
5. Gardu Induk Distribusi
Gardu induk yang menyalurkan tenaga listrik dari tegangan sistem ke
tegangan distribusi. Gardu induk ini terletak di dekat pusat-pusat beban.
d. Gardu induk (substations) berdasarkan dari isolasi yang digunakan dapat
diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :
1. Gardu induk dengan isolasi udara
Merupakan gardu induk yang menggunakan isolasi udara antara bagian
yang bertegangan yang satu dengan bagian yang bertegangan lainnya. Gardu
Induk ini berupa gardu induk konvensional memerlukan tempat terbuka yang
cukup luas.
2. Gardu induk yang menggunakan isolasi gas SF 6
Gardu induk yang menggunakan gas SF 6 sebagai isolasi antara bagian
yang bertegangan yang satu dengan bagian lain yang bertegangan, maupun
antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak bertegangan. Gardu
induk ini disebut Gas Insulated Substation atau Gas Insulated Switchgear
(GIS), yang memerlukan tempat yang sempit.
e. Gardu induk (substations) berdasarkan dari sistem rel/ busbar yang digunakan
dapat diklasifikasikan menjadi bebarapa jenis, antara lain :
1. Gardu induk sistem ring busbar.
Merupakan gardu induk yang busbarnya berbentuk ring. Pada gardu
induk jenis ini, semua rel (busbar) yang ada, tersambung (terhubung) satu
dengan lainnya dan membentuk ring (cincin).
2. Gardu induk sistem single busbar.
Merupakan gardu induk yang mempunyai satu (single) busbar. Pada
umumnya gardu dengan sistem ini adalah gardu induk yang berada pada ujung
(akhir) dari suatu sistem transmisi.
3. Gardu induk sistem double busbar.
Merupakan gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Gardu
induk sistem double busbar sangat efektif untuk mengurangi terjadinya
pemadaman beban, khususnya pada saat melakukan perubahan sistem
(manuver sistem). Jenis gardu induk ini pada umumnya yang banyak
digunakan.
4. Gardu induk sistem satu setengah (on half) busbar.
Adalah gardu induk yang mempunyai dua (double) busbar. Pada
umumnya gardu induk jenis ini dipasang pada gardu induk di pembangkit
tenaga listrik atau gardu induk yang berkapasitas besar. Dalam segi
operasional, gardu induk ini sangat efektif, karena dapat mengurangi
pemadaman beban pada saat dilakukan perubahan system (manuver system).
Sistem ini menggunakan 3 buah PMT dalam satu diagonal yang terpasang
secara deret (seri).
3.3. Peralatan Perlengkapan Gardu Induk
Gardu induk merupakan suatu sistem Instalasi listrik yang terdiri dari
beberapa perlengkapan peralatan listrik dan menjadi penghubung listrik dari jaringan
20
transmisi ke jaringan distribusi primer. Gardu induk dilengkapi komponen utama
sebagai fasilitas yang diperlukan sesuai dengan tujuannya serta mempunyai fasilitas
untuk operasi dan pemeliharaan. , Secara umum perlatan dan perlengkapan pokok
yang ada di Gardu Induk terdiri dari :
3.3.1. Transformator Daya
Transformator daya atau tenaga merupakan peralatan listrik yang berfungsi
untuk menyalurkan tenaga listrik dari tegangan tinggi ke tegangan menengah atau
sebaliknya (mentransformasikan tegangan).
Gambar 3.1 Transformator Daya
3.3.2. Transformator Tegangan
Trafo tegangan disebut juga potensial transformator adalah trafo yang
berfungsi menurunkan tegangan tinggi menjadi tegangan menengah dan tegangan
rendah, untuk sumber tegangan alat-alat ukur dan alat-alat proteksi. Fungsi trafo
tegangan (potensial transformer) :
a. Memperkecil besaran tegangan pada system tenaga listrik menjadi besaran
tegangan untuk system pengukuran atau proteksi.
b. Mengisolasi rangkaian sekunder tehadap rangkaian primer.
c. Memungkinkan standarisasi rating tegangan untuk peralatan sisi
sekunder.
Gambar 3.2 Transformator Tegangan
3.3.3. Transformator Arus
Trafo arus disebut juga current transformer (CT) berfungsi untuk menurunkan
arus besar pada tegangan tinggi menjadi arus kecil pada tegangan rendah untuk
keperluan pengukuran dan pengaman. Menurut tipe kontruksinya :
a. Tipe Cincin (ring/window tipe)
b. Tipe Tangki Minyak
c. Tipe cor-coran Cast Resin (mounded cast resin tipe)
Gambar 3.3 Transformator Arus
22
3.3.4. Transformator Bantu
Transformator bantu adalah trafo yang digunakan untuk membantu
beroperasinya secara keseluruhan gardu induk tersebut. Jadi merupakan pasokan
utama untuk alat-alat bantu seperti motor-motor 3 fasa yang digunakan sebagai motor
pompa sirkulasi minyak trafo beserta motor-motor kipas pendingin. Yang
paling penting adalah sebagai pasokan sumber tenaga cadangan seperti sumber DC
yang merupakan sumber utama jika terjadi gangguan dan sebagai pasokan tenaga
untukproteksi sehingga proteksi tetap bekerja walaupun tidak ada pasokan arus AC.
3.3.5. Aresster
Berfungsi sebagai alat untuk melindungi isolasi atau mengamankan instalasi
(peralatan listrik pada instalasi) dari gangguan tegangan lebih yang diakibatkan oleh
sambaran petir atau tegangan transient yang tinggi dari suatu penyambungan atau
pemutusan rangkaian, alat ini bersifat sebagai by-pass disekitar isolasi yang
membentuk jalan yang mudah dilalui oleh arus kilat sistem pentanahan sehingga akan
menimbulkan tegangan lebih yang tinggi dan tidakmerusak isolasi peralatan listrik.
Surge Arrester merupakan peralatan yang didesain untuk melindungi peralatan
lain dari tegangan surja (baik surja hubung maupun surja petir) dan pengaruh follow
current. Sebuah arrester harus mampu bertindak sebagai insulator, mengalirkan
beberapa miliampere arus bocor ke tanah pada tegangan sistem dan berubah menjadi
konduktor yang sangat baik, mengalirkan ribuan ampere arus surja ke tanah, memiliki
tegangan yang lebih rendah daripada tegangan withstand dari peralatan ketika terjadi
tegangan lebih, dan menghilangan arus susulan mengalir dari sistem melalui arrester
(power follow current) setelah surja petir atau surja hubung berhasil didisipasikan.
Lightning Arrester/ Arrester/ Surge Arrester memiliki peran penting di dalam
koordinasi isolasi peralatan di gardu induk. Fungsi utama dari Lightning Arrester
adalah melakukan pembatasan nilai tegangan pada peralatan gardu induk yang
dilindunginya. Panjang lead yang menghubungkan arrester pun perlu diperhitungkan,
karena inductive voltage pada lead ini ketika terjadi surge akan mempengaruhi nilai
tegangan total paralel terhadap peralatan yang dilindungi.
Gambar 3.4 Arrester
3.3.6. Busbar/ rel
Merupakan titik pertemuan/hubungan antara trafo-trafo tenaga, Saluran Udara
TT, Saluran Kabel TT dan peralatan listrik lainnya untuk menerima dan menyalurkan
tenaga listrik/daya listrik. Bahan dari rel terbuat dari bahan tembaga (bar copper atau
hollow conductor). Ada beberapa jenis konfigurasi busbar yang digunakan hingga
saat ini.
3.3.6. Saklar Pemisah (PMS)
Berfungsi untuk mengisolasikan peralatan listrik dari peralatan lain atau
instalasi lain yang bertegangan. PMS ini boleh dibuka atau ditutup hanya pada
rangkaian yang tidak berbeban. Oleh karena itu pemisah tidak boleh dihubungkan
atau dikeluarkan dari rangkaian listrik dalam keadaan berbeban. Cara pemasangan
PMS dibedakan ataspasangan dalam dan pasangan luar. Tenaga penggerak dari PMS
adalah secara manual, motor, pneumatic atau angin dan hidrolis.
3.3.7. Pemutus Tenaga
24
Pemutus tenaga (PMT) adalah peralatan atau saklar untuk menghubungkan
atau memutuskan suatu rangkaian/jaringan listrik sesuai dengan ratingnya. PMT
memutuskan hubungan daya listrik bila terjadi gangguaan, baik dalam keadaan
berbeban maupun tidak berbeban dan proses ini di lakukan dengan cepat. Pada waktu
menghubungkan atau memutus beban, akan terjadi tegangan recovery yaitu suatu
fenomena tegangan lebih dan busur api, oleh karena itu sakelar pemutus dilengkapi
dengan media peredam busur api tersebut, seperti media udara dan gas SF6.
Gambar 3.5 Pemutus Tenaga
3.3.8. Sakelar Pentanahan
Sakelar ini untuk menghubungkan kawat konduktor dengan tanah / bumi yang
berfungsi untuk menghilangkan/ mentanahkan tegangan induksi pada konduktor pada
saat akan dilakukan perawatan atau pengisolasian suatu sistem. Sakelar Pentanahan
ini dibuka dan ditutup hanya apabila sistem dalam keadaan tidak bertegangan (PMS
dan PMT sudah membuka).
3.3.8. Kompensator
Kompensator didalam sistem Penyaluran tenaga Listrik disebut pula alat
pengubah fasa yang dipakai untuk mengatur jatuh tegangan pada saluran transmisi
atau transformator, dengan mengatur daya reaktif atau dapat pula dipakai untuk
menurunkan rugi daya dengan memperbaiki faktor daya. Alat tersebut ada yang
berputar dan ada yang stationer, yang berputar adalah kondensator sinkron dan
kondensator asinkron, sedangkan yang stationer adalah kondensator statis atau
kapasitor shunt dan reaktor shunt.
3.3.9. Rele Proteksi dan Papan Alarm
Rele proteksi yaitu alat yang bekerja secara otomatis untuk mengamankan
suatu peralatan listrik saat terjadi gangguan, menghindari atau mengurangi terjadinya
kerusakan peralatan akibat gangguan dan membatasi daerah yang terganggu sekecil
mungkin. Kesemua manfaat tersebut akan memberikan pelayanan penyaluran tenaga
listrik dengan mutu dan keandalan yang tinggi. Sedangkan papan alarm atau
announciator adalah sederetan nama-nama jenis gangguan yang dilengkapi dengan
lampu dan suara sirine pada saat terjadi gangguan, sehingga memudahkan petugas
untuk mengetahui rele proteksi yang bekerja dan jenis gangguan yang terjadi.
3.3.10. Baterai
Sumber tenaga untuk sistem kontrol dan proteksi selalu mempunyai keandalan
dan stabilitas yang tinggi, maka batere dipakai sebagai sumber tenaga kontrol dan
proteksi pada gardu induk. Peranan dari batery sangat penting karena pada saat
gangguan terjadi, batery sebagai sumber tenaga untuk menggerakkan alat-alat kontrol
dan proteksi. Bentuk fisik baterai yang digunakan pada gardu induk :
Menurut bahan elektrolit yang digunakan maka baterai dapat dibedakan atas
dua, yaitu:
a. Baterai timah hitam (lead acid storage batery) : bahan elektrolitnya adalah larutan
asam belerang. Baterai timah hitam ada dua macam yaitu:
1) Lead-antimony
2) Lead-calcium
b. Baterai alkali (alkali stroge batery) : bahan elektrolitnya adalah larutan alkali
(patassium hydroxide). Batery alkali ada dua macam yaitu:
1) Nickel-iron-alkaline storage batery (NI-Fe batery).
26
2) Nickel-cadmium battery (Ni-Cd battery).
3.4. Bagian-Bagian dari Transformator
3.4.1. Bagian Utama
3.4.1.1.Inti Besi
Inti besi adalah tempat melekatnya kumparan dan berfungsi sebagai jalannya
fluks magnetik. Besi yang digunakan untuk inti transformator biasanya mempunyai
kadar silikon yang tinggi dan diproses agar memiliki permeabilitas yang tinggi dan
rugi-rugi histeris yang kecil pada operasi normal. Inti besi berfungsi untuk
mempermudah jalan fluks yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan.
Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi untuk mengurangi panas
(sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh Eddy Current. Ada dua jenis inti yang
biasanya digunakan pada trafo, yang membedakan tipe inti ini adalah cara
pemasangan kumparan primer dan skundernya. Kedua jenis inti tersebut adalah:
1. Tipe inti (core).
2. Tipe cangkang (shell).
Gambar 3.6 Inti Besi
3.4.1.2 Kumparan Transformator
Kumparan pada transformator adalah kawat penghantar yang dialiri oleh arus
listrik dibagian primer dan skunder yang dililitkan pada inti besi transformator untuk
mencegah mengalirnya arus dari kumparan tersebut ke inti besi atau bagian lain
dari transformator biasanya kawat kumparan tersebut dibatasi dengan isolasi padat
seperti karton, pertinax dan lain-lain. Umumnya pada transformator terdapat
kumparan primer dan skunder. Bila kumparan primer dihubungkan dengan
tegangan/arus bolak-balik maka pada kumparan tersebut akan terjadi fluksi. Fluksi ini
akan menginduksikan tegangan dan bila pada rangkaian skunder dihubungkan dengan
beban maka akan menghasilkan arus pada kumparan ini. Jadi kumparan sebagai alat
transformasi tegangan dan arus. Jumlah lilitan transformator pada bagian primer dan
sekunder juga menentukan apakah transformator berfungsi sebagai penaik (step up)
atau penurun tegangan (step down).
Gambar 3.7 Susunan Kumparan dari Transformator
3.4.1.3.Minyak Transformator
Minyak transformator mempunyai fungsi ganda yaitu sebagai bahan isolasi
dan bahan pendingin transformator. Sebagai bahan isolasi, minyak akan mengisi
ruangan antara kumparan primer dan skunder sehingga tidak akan menimbulkan
breakdown antara kumparan tersebut. Sebagai bahan pendingin minyak dipilih karena
minyak dapat mensirkulasikan panas dengan baik. Jenis minyak transformator yang
dipakai adalah #25. Jenis minyak ini berbeda dengan yang biasa dipakai di indonesia
pada umumnya seperti Sheel Dialla B. Sebagai minyak transformator pasti
mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan juga berfungsi pula
28
sebagai isolasi (memiliki daya tegangan tembus tinggi), maka minyak transformator
harus memenuhi persyaratan yaitu:
a. Kekuatan isolasi tinggi
b. Penyalur panas yang baik, berat jenis yang kecil, sehingga partikel-partikel dalam
minyak dapat mengendap dengan cepat.
c. Viskositas yang rendah, agar lebih mudah bersirkulasi dan memiliki kemampuan
pendinginan menjadi lebih baik.
d. Titik nyala yang tinggi dan tidak mudah menguap yang dapat menimbulkan
bahaya
e. Tidak merusak bahan isolasi padat.
f. Sifat kimia yang stabil.
3.4.1.4 Tangki Konservator
Tangki konservator merupakan tempat untuk menampung pemuaian minyak
dari minyak yang ada di dalam transformator, minyak pada transformator dalam
keadaan tertentu akan memuai oleh sebab panas akibat temperatur yang tinggi. Hasil
pemuaian dari minyak ditampung didalam tangki yang bernama tangki konservator.
Saat terjadi kenaikan suhu operasi pada transformator, minyak isolasi akan memuai
sehingga volumenya bertambah. Sebaliknya saat terjadi penurunan suhu operasi,
maka minyak akan menyusut dan volume minyak akan turun.
Gambar 3.8 Tangki Konservator
3.4.1.5 Bushing
Hubungan antara kumparan transformator ke jaringan luar melalui sebuah
bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator yang sekaligus
berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan tangki transformator.
Gambar 3.9 Bushing
3.4.2 Bagian Peralatan Bantu Transformator
3.4.2.1 Pendingin Transformator
Transformator umumnya diisi minyak sebagai bahan isolasi antara kumparan
dengan kumparan dan kumparan dengan tangki. Transformator tenaga umumnya
dilengkapi dengan sistem pendingin yang dimaksudkan agar transformator dapat
bekerja sesuai rating yang tertera pada spesifikasinya.
Isolasi kumparan yang terdiri dari kertas kraft mempunyai batas panas yang
diijinkan sesuai dengan kelas isolasi spesifikasi transformator demikian juga minyak
isolasi transformator mempunyai batas panas yang diijinkan, apabila panas-panas
tersebut dilampaui maka isolasi akan rusak dan secara keseluruhan transformator
tersebut akan rusak. Panas tersebut harus direduksi dengan memasang sistem
pendingin yaitu: kipas-kipas radiator dan pompa minyak. Gambar pendingin Riben
dan kipas ditunjukan pada gambar di bawah ini:
30
Gambar 3.10 Pendingin Kipas – Kipas Radiator
3.4.2.2 Tap Changer
Tap changer adalah alat perubah perbandingan transformasi untuk
mendapatkan tegangan operasi sekunder yang lebih baik (diinginkan) dari tegangan
jaringan/primer yang berubah-rubah. Tap changer yang hanya bisa beroperasi untuk
memindahkan tap transformator dalam keadaan transformator tidak berbeban
disebut Off Load Tap Changer dan hanya dapat dioperasikan manual. Tap changer
yang dapat beroperasi untuk memindahkan tap transformator, dalam keadaan
transformator berbeban disebut On Load Tap Changer dan dapat dioperasikan secara
manual atau otomatis.
Ada dua cara kerja tap changer:
1. Mengubah tap dalam keadaan transformator tanpa beban.
2. Mengubah tap dalam keadaan transformator berbeban (On Load Tap
Changer/OLTC).
Transformator yang terpasang digardu induk pada umumnya menggunakan
tap changer yang dapat dioperasikan dalam keadaan transformator berbeban dipasang
disisi primer. Sedangkan transformator step up dipembangkit atau pada
transformator-transformator kapasitas kecil, umumnya menggunakan tap changer
yang dioperasikan hanya pada saat tenaga beban On Load Tap Changer terdiri dari:
1. Selector Switch.
2. Diverter Switch, dan
3. Transisi Resistor.
Agar dapat mengisolasi dari bodi transformator (tanah) dan meredam panas
pada saat proses perpindahan tap, maka OLTC direndam di dalam minyak isolasi
yang biasanya terpisah dengan minyak isolasi utama transformator (ada beberapa
transformator yang compartemennya menjadi satu dengan main tank). Karena pada
proses perpindahan hubungan tap di dalam minyak terjadi fenomena elektris,
mekanis, kimia dan panas, maka minyak isolasi OLTC kualitasnya akan cepat
menurun, tergantung dari jumlah kerjanya dan adanya kelainan di dalam OLTC.
3.4.2.3 Alat Pernafasan
Karena pengaruh naik turunnya beban transformator maupun udara luar,
maka suhu minyak pun akan berubah-ubah mengikuti keadaan tersebut. Bila suhu
minyak tinggi, minyak akan memuai dan mendesak udara di atas permukaan minyak
keluar dari tangki, sebaliknya apabila suhu minyak turun, minyak menyusut maka
udara luar akan masuk ke dalam tangki. Kedua proses di atas disebut pernapasan
transformator. Akibat pernapasan transformator tersebut maka permukaan minyak
akan selalu bersinggungan dengan udara luar. Udara luar yang lembab akan
menurunkan nilai tegangan tembus minyak transformator, maka untuk mencegah hal
tersebut, pada ujung pipa penghubung udara luar dilengkapi dengan alat
pernapasan, berupa tabung berisi kristal zat hygroskopis.
Gambar 3.11 Alat Pernafasan Transformator
32
3.4.2.4 Indikator
Gambar 3.12 Indikator Winding Temperature
Berfungsi untuk mengawasi selama transformator beroperasi, maka perlu
adanya indikator yang terpasang pada transformator, dan indikator yang biasa
digunakan sebagai berikut:
1. Indikator suhu minyak
2. Indikator permukaan minyak
3. Indikator winding temperatur
4. Indikator kedudukan tap
3.5 Peralatan Proteksi pada Transformator
Proteksi transrmator daya terutama bertugas untuk mencegah kerusakan
transformator sebagai akibat adanya gangguan yang terjadi dalam petak/ bay
transformator, disamping itu diharapkan juga agar pengaman transformator dapat
berpartisipasi dalam penyelenggaraan selektifitas sistem, sehingga pengamanan
transformator hanya melokalisasi gangguan yang terjadi di dalam petak/bay
transformator saja.
Maksud dan tujuan pemasangan relay proteksi pada transformator daya adalah
untuk mengamankan peralatan /sistem sehingga kerugian akibat gangguan dapat
dihindari atau dikurangi menjadi sekecil mungkin dengan cara :
1) Mencegah kerusakan transformator akibat adanya gangguan/ketidak normalan
yang terjadi pada transformator atau gangguan pada bay transformator.
2) Mendeteksi adanya gangguan atau keadaan abnormal lainnya yang dapat
membahayakan peralatan atau sistem.
3) Melepaskan (memisahkan) bagian sistem yang terganggu atau yang mengalami
keadaan abnormal lainnya secepat mungkin sehingga kerusakan instalasi yang
terganggu atau yang dilalui arus gangguan dapat dihindari atau dibatasi
seminimum mungkin dan bagian sistem lainnya tetap dapat beroperasi.
4) Memberikan pengamanan cadangan bagi instalasi lainnya.
5) Memberikan pelayanan keandalan dan mutu listrik yang tbaik kepada konsumen.
Serta mengamankan manusia terhadap bahaya yang ditimbulkan oleh listrik
Trafo tenaga diamankan dari berbagai macam gangguan, diantaranya dengan
peralatan proteksi (sesuai SPLN 52-1:1983 Bagian Satu, C) :
Macam-macam peralatan proteksi pada transformator, yaitu :
a. Relay bucholz
Relay bucholz adalah alat atau rele untuk mendeteksi dan mengamankan
terhadap gangguan di dalam transformator yang menimbulkan gas. Gas yang timbul
diakibatkan oleh karena:
1. Hubung singkat antar lilitan/dalam fasa.
2. Hubung singkat antar fasa.
3. Hubung singkat antar phasa ke tanah.
4. Busur api listrik antar laminasi.
5. Busur api listrik karena kontak yang kurang baik.
b. Relay tekanan lebih (sudden pressure relay)
Relay tekanan lebih ini berfungsi hamper sama seperti relay bucholz, yakni
pengaman terhadap gangguan di dalam transformator. Bedanya Relay ini hanya
34
bekerja oleh kenaikan tekanan gas yang tiba-tiba dan langsung menjatuhkan
PMT.
c. Relay differensial
Relay differensial berfungsi mengamankan transformator dari gangguan
didalam transformator antara lain, flash over antara kumparan atau kumparan dengan
tangki atau belitan dengan belitan didalam kumparan ataupun beda kumparan.
d. Relay arus lebih
Relay arus lebih berfungsi mengamankan transformator dari arus yang
melebihi dan dari arus yang telah diperkenankan lewat dari transformator tersebut dan
arus lebih ini dapat terjadi oleh karena beban lebih atau gangguan hubung singkat.
e. Relay tangki tanah
Relay tangki tanah berfungsi untuk mengamankan transformator bila ada
hubung singkat antara bagian yang bertegangan dengan bagian yang tidak
bertegangan pada transformator.
f. Relay hubung tanah
Relay hubung tanah berfungsi untuk mengamankan transformator bila terjadi
gangguan satu phasa ke tanah.
g. Relay termis
Relay termis berfungsi untuk mencegah atau mengamankan transformator dari
kerusakan isolasi kumparan akibat adanya panas lebih yang ditimbulkan arus lebih.
Besarnya yang diukur di dalam relay ini adalah kenaikan temperatur.
h. Minyak trafo (transformator oil)
Fungsi dari minyak transformator adalah sebagai insulator yaitu
menginsolasikan kumparan di dalam transformator supaya tidak terjadi loncatan
bunga api listrik (hubungan pendek) akibat tegangan tinggi. Pendingin yaitu
mengambil panas yang ditimbulkan sewaktu transformator berbeban lalu
melepaskannya. Melindungi komponen-komponen di dalam transformator terhadap
korosi dan oksidasi.
3.6 Pemeliharaan Transformator Daya
3.6.1 Pemeliharaan Harian
Pemeliharaan transformator yang berupa monitoring dan dilakukan oleh
petugas operator setiap hari untuk Gardu Induk yang dijaga atau petugas patroli pada
Gardu Induk yang tidak dijaga dan dilaksanakan setiap minggu (Jadwal Mingguan)
dalam keadaan operasi.
Tabel 3.1 Jadwal Pemeliharaan Transformator setiap minggu
NoPeralatan/Komponen Yang Diperiksa
Cara PelaksanaanTrafo Besar Trafo Sedang Trafo Kecil
1
Tangki, radiator,
pompa-pompa
minyak, pipa-
pipa,
katup-katup,
sumbat-sumbat.
Tangki,
radiator,
pompa-pompa
minyak, pipa-
pipa,
katup-katup,
sumbat-
sumbat.
Tangki,
radiator,
pompa-pompa
minyak, pipa-
pipa,
katup-katup,
sumbat-
sumbat.
Periksa apakah ada
kebocoran minyak
2Kipas-kipas
pendingin
Kipas-kipas
pendingin
Kipas-kipas
pendingin
Periksa kipas kipas
apakah ada karat
pada sirip dan
berputar dengan
baik serta stabil.
36
3
Terminal utama,
rel, terminasi
kabel, jumper-
wire, lemari
control
Terminal
utama, rel,
terminasi
kabel,jumper-
wire, lemari
control
Terminal
utama, rel,
terminasi
kabel,
jumperwire,
lemari kontrol
Periksa dari
kotoran / bangkai
binatang atau
binatang serta
benda asing
lainnya.
4Indikator tinggi
minyak
Indikator
tinggi
minyak
Indikator
tinggi
minyak
Periksa tinggi
permukaannminyak
pada indikator
tangki,
konservator.
5 Bushing Bushing Bushing
Periksa apakah ada
yang retak, kotor,
pecah dan
kebocoran minyak.
6Indikator Pompa
sikulasi
Indikator
Pompa
sikulasi
Indikator
Pompa
sikulasi
Periksa indikator
pompa sirkulasi
apakah masih
menunjukkan
aliran minyak
dengan sempurna.
7 Sumber arus
searah (DC)
Sumber arus
searah (DC)
Sumber arus
searah (DC)
Periksa sumber
arus AC/DC
apakah sakelar
dalam keadaan
tertutup dan MCB
nya keadaan ON
dengan sempurna.
8Pemadam
kebakaran
Pemadam
kebakaran
Pemadam
kebakaran
Periksa tekananair
dalam tangki
pemadam, botol-
botol CO2 , BCF
dan sistim
alarmnya.
9
Suhu/
temperatur
minyak dan
kumparan
transformator
Suhu/
temperatur
minyak dan
kumparan
transformator
Suhu/
temperatur
minyak dan
kumparan
transformator
Periksa temperatur
minyak dan
kumparan
transformator.
10Beban
transformator
Beban
transformator
Beban
transformator
Periksa beban
transformator
11
Lemari kontrol
dan
Proteksi
Lemari kontrol
dan
Proteksi
Lemari kontrol
dan
Proteksi
Periksa pintu
apakah sudah
menutup dengan
sempurna , bila
perlu tutup kembali
dan bersihkan bila
kotor.
12
Tekanan gas
Nitrogen (untuk
transformator
tanpa
konservator)
Tekanan gas
Nitrogen
(untuk
transformator
tanpa
konservator)
Tekanan gas
Nitrogen
(untuk
transformator
tanpa
konservator)
Periksa tekanan gas
Nitrogen.
38
3.6.2 Pemeliharaan Bulanan
Pemeliharaan transformator yang berupa monitoring dan dilakukan oleh
petugas Pemeliharaan setiap bulan untuk Gardu Induk yang dijaga maupun Gardu
Induk yang tidak dijaga.
Tabel 3.2 Jadwal Pemeliharaan Transformator setiap bulan
NoPeralatan/Komponen Yang Diperiksa
Cara PelaksanaanTrafo Besar Trafo Sedang Trafo Kecil
1
Lemari
kontrol/
Proteksi dan
box kontrol
serta
Marshaling
kios.
Lemari
kontrol/
Proteksi dan
box kontrol
serta
Marshaling
kios.
Lemari
kontrol/
Proteksi dan
box kontrol
serta
Marshaling
kios.
Periksa Lemari kotrol/
Proteksi dan box
kontrol serta
Marshaling kios dari
kotoran / bangkai
binatang atau binatang
serta benda asing
lainnya.
2
Selicagel dan
sistem
pernapasan.
Selicagel dan
sistem
pernapasan.
Selicagel dan
sistem
pernapasan.
Periksa warna
selicagel pada sistem
pernapasan
transformator apakah
masih biru dan apakah
mulut pernapasannya
masih kerendam
minyak.
3 Kerja OLTC Kerja OLTC Kerja OLTC Periksa jumlah kerja
OLTC apakah sudah
melampaui jumlah
kerja untuk
penggantian
minyaknya atau
minyaknya sudah
kotor.
3.6.3 Pemeliharaan Tahunan
Pemeliharaan transformator yang berupa pemeriksaan, pengukuran dan
pengujian dan dilakukan oleh petugas Pemeliharaan setiap tahun untuk Gardu Induk
yang dijaga maupun Gardu Induk yang tidak dijaga.
Tabel 3.3 Jadwal Pemeliharaan Transformator setiap tahun
NoPeralatan/Komponen Yang Diperiksa
Cara PelaksanaanTrafo Besar Trafo Sedang Trafo Kecil
1 Diafragma Diafragma -
Periksa diapragma
apakah masih menutup
sempurna /rapat , Pada
diaphragma tipe tidak
hancur (non shaterring
type diaphragm),
periksa tertutup oleh
karat atau cat.
2 Tahanan
isolasi
pentanahan
dan tahanan
tanah
Tahanan
isolasi
pentanahan
dan tahanan
tanah
Tahanan
isolasi
pentanahan
dan tahanan
tanah
Periksa tahanan isolasi
dengan megger antara
belitan dan belitan
ketanah serta tahanan
tanahnya. Apabila ada
yang kendor
kencangkan dan nilai
40
tahanan tanah
pentanahan berubah,
kembalikan ke
nilainyanya.
3 Ratio Ratio Ratio
Ukur ratio
transformator apakah
terjadi perubahan.
4Dielektrik
minyak
Dielektrik
minyak
Dielektrik
minyak
Uji dielectrik minyak,
apakah masih sesuai
standar yang
dipergunakan
5Kadar asam
minyak
Kadar asam
minyak
Kadar asam
minyak
Uji dielectrik minyak,
apakah masih sesuai
standar yang
dipergunakan
6
Kadar air
dalam
minyak
Kadar air
dalam minyak
Kadar air
dalam
minyak
Uji kadar air dalam
minyak, apakah masih
sesuai standar yang
dipergunakan
7
Kadar
viscositas
minyak
Kadar
viscositas
minyak
Kadar
viscositas
minyak
Uji viscositas minyak,
apakah masih sesuai
standar yang
dipergunakan.
8Warna
minyakWarna minyak
Warna
minyak
Uji warna minyak,
apakah masih sesuai
standar yang
dipergunakan.
9 Kandungan Kandungan Kandungan Uji kandungan gas
gas dalam
minyak
gas dalam
minyak
gas dalam
minyak
dalam minyak
menggunakan DGA,
apakah masih sesuai
standar yang
dipergunakan.
10
Peralatan
pengaman
transformator
(Bucholz,
Sudden
Pressure, rele
temperatur.)
Peralatan
pengaman
transformator
(Bucholz,
Sudden
Pressure, rele
temperatur.)
Peralatan
pengaman
transformator
(Bucholz,
Sudden
Pressure, rele
temperatur.)
Bersihkan terminal dari
debu. Periksa seal pada
tempat masuk kabel
tripping dan alaram bila
rusak ganti. Bersihkan
rongga tempat
sambungan kabel dari
socket Sudden Pressure
dari bangkai binatang
kecil dan periksa seal
pada tempat masuk
kabel tripping dan
alarm bila rusak ganti.
Uji seluruh alarm dan
trippingnya. Bersihkan
dari debu dan kotoran
lalu beri vet.
11 Bushing
transformator
Bushing
transformator
Bushing
transformator
Bersihkan porselin
dengan air atau sakapen
Periksa dan keraskan
bila terdapat mur baut
yang kendor Periksa
perapat/paking,dan bila
42
bocor diganti yang baru
12Roda gigi
OLTC
Roda gigi
OLTC
Roda gigi
OLTC
Periksa dan kencangkan
serta bersihkan roda
gigi dan beri pelumas.
13
Baut
terminal, baut
bushing, baut
body dan
baut
pentanahan.
Baut terminal,
baut bushing,
baut body dan
baut
pentanahan.
Baut
terminal, baut
bushing, baut
body dan
baut
pentanahan.
Periksa dan kencangkan
bila terdapat baut-baut
sambungan yang
kendor Keraskan semua
baut penghubung.
14
Spark gap
bushing
primer
maupun
sekunder.
Spark gap
bushing primer
maupun
sekunder.
Spark gap
bushing
primer
maupun
sekunder.
Periksa Spark gap
bushing apakah masih
memenuhi syarat ( lihat
lampiran IV .4 buku
O&M SE 032) standard
VDE 0111/12.
15
Baut terminal
pada panel
kontrol dan
proteksi.
Baut terminal
pada panel
kontrol dan
proteksi.
Baut terminal
pada panel
kontrol dan
proteksi.
Periksa dan kencangkan
dan bila terdapat baut-
baut yang kendor pada
panel kontrol dan
proteksi.
16
Kontrol
mekanik,
limit switch,
indikator dari
OLTC.
Kontrol
mekanik, limit
switch,
indikator dari
OLTC.
Kontrol
mekanik,
limit switch,
indikator dari
OLTC.
Uji kontrol, limit switch
apakah bekerja sesuai
fungsinya dan periksa
indikator OLTC apakah
sesuai dengan
posisinya.
17 Tegangan Tegangan Tegangan Uji tegangan tembus
tembus
minyaktembus minyak
tembus
minyak
minyak apakah masih
sesuai standar yang
berlaku.
18 Pondasi Pondasi Pondasi
Periksa pondasi apakah
ada keretakkan-
keretakkan dan
perubahan kedudukan.
Periksa penahan roda
apakah masih tetap
kokoh pada tempatnya.
Periksa apakah isolasi
antara tangki terhadap
tanah masih baik
( untuk trafo yang
memakai pengaman
tangki ).
19
Motor Pompa
sirkulasi dan
Motor Kipas
Motor Pompa
sirkulasi dan
Motor Kipas
Motor Pompa
sirkulasi dan
Motor Kipas
Periksa arus beban
motor dan bandingkan
dengan arus nominal
motor tersebut. Periksa
bantalan motor dan
pelumasnya bila perlu