proteksi terhadap petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/proteksi_terhadap_petir.pdf•...
TRANSCRIPT
![Page 1: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/1.jpg)
Proteksi Terhadap Petir
Distribusi Daya
Dian Retno Sawitri
![Page 2: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/2.jpg)
Pendahuluan
• Sambaran petir pada sistem distribusi dapatmenyebabkan kerusakan besar pada kabeloverhead dan menyuntikkan lonjakan arus besaryang menciptakan tegangan yang sangat besar
• Strategi untuk melindungi utilitas adalah:– Menggunakan arrester yang besar untuk melindungi
trafo, kabel, dan peralatan lain terhadap kerusajkanpermanen akibat petir
– Menggunakan reclosing CB atau recloser untukmengembalikan CB ke keadaan semula setelahsambaran petir
![Page 3: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/3.jpg)
Contoh Sambaran Petir
![Page 4: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/4.jpg)
Definisi
• Petir adalah loncatan listrik di udara dari medan listrikyang tinggi yang dihasilkan ketika muatan-muatanlistrik terpisah di dalam awan. Petir dapat melompat di dalam awan, dari awan ke awan, atau dari awan ketanah.
• Dalam saluran distribusi, sambaran petir diakibatkanlompatan muatan listrik dari awan ke tanah
• Dalam kondisi normal, muatan listrik dipisahkan dalamawan badai, bagian atas bermuatan positif dan bagianbawah bermuatan negatif.
• Saat tanah bermuatan positif, muatan listrik akantertarik ke tanah, jadilah petir
![Page 5: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/6.jpg)
Arester
![Page 7: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/8.jpg)
Perjalanan Gelombang
• Saat petir menyuntikkan gelombang arus ke saluranlistrik, arus tersebut akan mengalir sepanjangkonduktor.
• Sifat gelombang arus dari petir yang melewatikonduktor dapat digunakan untuk memprediksi tingkatvoltase dan arus yang terjadi pada sistem saat terjadisambaran petir.
• Sambaran petir memiliki kecepatan 99% kecepatancahaya pada jaringan overhead, sekitar 1000 ft/msec(300 m/sec).
• Induktasi L dan capasitansi C terdistribusi meratasepanjang saluran
![Page 9: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/9.jpg)
• Hal ini menentukan kecepatan dan hubunganantara tegangan dan arus
• Kecepatan dalam satuan panjang per detikdidasarkan pada L dan C per satuan panjangsebagai:
• Tegangan dan arus berhubungan dengan Z, terjadi lonjakan impedansi
• Z adalah nilai real, umumnya 300-400 . Distribusi induksi dan kapasitansi berdasarimpedansi sambaran:
• h = rata2 tinggi konduktor, r = radius konduktor
![Page 10: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/10.jpg)
• Bila tegangan gelombang seperti polaritassaling melintang, tegangan ditambahkanseperti yang ditunjukkan pada Gambar
• Arus berkurang; arus muatan bergerak dalamsatu arah. Muatan pada polaritas mengalirdengan arah yang berlawanan
![Page 11: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/11.jpg)
• Ketika sebuah gelombang menyentuh arus pendek, voltase turun menjadi nol seperti yang kita harapkan.
• Tanah melepaskan muatan lawan yang membatalkanvoltase, menciptakan gelombang balik yang kembali kesumbernya.
• Sekarang arus menjadi dobel. Hal ini memicuterjadinya arus pendek. Saat ini arester berperan untukmenangani.
• Mereka menghasilkan gelombang pembatalan voltase. Keran saluran, kapasitor, titik terbuka, keran bawahtanah - diskontinuitas impedansi - menyebabkanrefleksi.
• Dalam kasus umum, gelombang tegangan yang dipantulkan dari diskontinuitas adalah:
• a = koefisien refleksi
![Page 12: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/12.jpg)
Refleksi gelombang perjalanan pada diskontinuitasimpedansi lonjakan arus di mana ZB <ZA.
![Page 13: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/13.jpg)
Arester Surja (Surge Arrester)
• Arester surja modern memiliki blok oksida logam, resistor nonlinear yang tinggi.
• Pada tegangan normal, arester surja oksida logammerupakan sirkuit terbuka, menarik arus kecil-miliampere (dan kerugian watt berada di urutan 0,05 W / kV Rating MCOV).
• Arrester ini menanggapi tegangan lebih, impedansipada blok oksida logam turun menjadi beberapa ohm atau kurang untuk lonjakan yang parah.
• Setelah lonjakan terjadi, oksida logam segera kembalike impedansi yang normal.
![Page 14: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/14.jpg)
Arrester Surja
• Blok oksida logam terutama seng oksida dengan bahanlain yang ditambahkan.
• Terdapat batas yang memisahkan butiran zinkoksidakonduktif. Batas-batas ini membentuk persimpangansemikonduktor seperti dioda semikonduktor.
• Blok oksida logam setara dengan jutaan seri dankombinasi paralel dari dioda semikonduktor.
• Dengan tegangan rendah melintasi batas, resistansisangat tinggi, namun dengan tegangan tinggi, resistansidari batas menjadi sangat rendah
![Page 15: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/15.jpg)
![Page 16: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/16.jpg)
Jenis-Jenis Arester
• Tiang Riser - Dirancang untuk digunakan pada tiang riser (persimpangan antara saluran udara dan kabel); memilikikarakteristik pelindung yang lebih baik daripada arester tugas berat(karena penggandaan tegangan, perlindungan bawah tanah lebihsulit)
• Tugas berat - Digunakan di daerah dengan rata-rata atau di atasrata-rata aktivitas petir
• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuanenergi. Digunakan di daerah dengan rata-rata atau di bawah rata-rata aktivitas petir
• Tugas ringan - Arester tugas ringan yang digunakan untukmelindungi peralatan bawah tanah di mana sebagian besar aruspetir dilepaskan oleh arester lain di persimpangan antara saluranudara dan kabel
![Page 17: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/17.jpg)
Dua tingkat pelindung mengukurkinerja arester (IEEE Std C62.22-1997):• Level proteksi depan gelombang (FOW- Front-of-wave)
- Tegangan puncak dari gelombang arus yang menyebabkan tegangan naik ke puncak dalam 0,5 msec.
• Level proteksi impuls petir (LPL - Lightning impulse protective level ) - Tegangan puncak untuk injeksi arus8/20-msec (8 msec adalah waktu yang setara denganpuncak berdasarkan waktu dari 10 sampai 90% daripuncak, dan 20 msec adalah waktu antara asal darifront virtual 10 sampai 90% dan titik setengah nilai). Karakteristik ini diproduksi untuk puncak arus 1,5,3, 5, 10, dan 20 kA.
![Page 18: Proteksi Terhadap Petir - dinus.ac.iddinus.ac.id/repository/docs/ajar/Proteksi_Terhadap_Petir.pdf• Tugas normal - Tingkat proteksi lebih tinggi dan sedikit kemampuan ... - Tegangan](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022021606/5c9fc41f88c9934b2d8e2b2a/html5/thumbnails/18.jpg)
Gas Insulated switchgear (GIS)
• Proteksi terhadap petir
• Proteksi hubung singkat
• Pengaturan tegangan
• Monitoring gangguan