Standar Konstruksi Jaringan Distribusi Tegangan Rendah

1. Konstruksi TR-1

2. Konstruksi TR-2

3. Konstruksi TR-3

4. Konstruksi TR-4

5. Konstruksi TR-5

6. Konstruksi TR-6

Jenis-Jenis Elektroda Pentanahan

Suatu sistem pentanahan menjadi  bagian esensial  dari sistem tenaga listrik untuk mencegah potensi  bahaya  listrik terhada manusia, peralatan maupun sistem pelayanannya. Terdapat 3 macam elekroda  pentanahan yaitu bentuk batang (rod), bentuk pita (kisi-kisi), dan bentuk plat.

1. Elektroda Batang (Rod)

Elektroda batang  yaitu elektroda dari pipa atau besi baja profil yang dipancangkan ke dalam tanah. Elektroda ini merupakan elektroda yang  pertama kali digunakan dan teori-teori berawal dari elektroda jenis ini. Elektroda ini banyak digunakan pada gardu induk. Secara teknis, elektroda jenis ini mudah pemasangannya dan tidak memerlukan lahan yang luas. Elektroda batang biasanya ditanam dengan kedalaman yang cukup dalam.

Rumus tahanan pentanahan elektroda batang tunggal:

2. Elektroda Pita (kisi-kisi)

Elektroda pita merupakan elektroda yang terbuat dari hantaran berbentuk pita atau berpenampang bulat atau hantaran pilin yang pada umumnya ditanam secara dangkal. Pemancangan dilakukan secara vertikal dengan menanam batang hantaran secara  horizontal (mendatar) dan dangkal.

GAMBAR

Rumus tahanan pentanahan untuk elektroda pita

RUMUS

3. Elektroda Plat

Elektroda plat merupakan elektroda dari bahan pelat logam (utuh atau berlubang) atau dari kawat kasa. Pada umumnya elektroda ini ditanam cukup dalam. Elektroda ini digunakan apabila diinginkan tahanan pentanahan yang kecil dan yang sulit diperoleh dengan menggunakan jenis-jenis elektroda yang lain.

Rumus tahanan pentanahan untuk elektroda bentuk plat:

KONSTRUKSI TIANG TEGANGAN RENDAH

TR 1 ( sudut 0<30)

TR 3 (Fixed Dead End)

 

lebih lengkap klik di sini

Jenis-Jenis Relay Proteksi

1. Berdasarkan Besaran Input

      –  Arus [I]   :   Relai Arus lebih [OCR]

                               Relai Arus  kurang [UCR]

      – Tegangan [U]  :   Relai tegangan lebih

                                       Relai  tegangan kurang [UVR]

      – Frekuensi [f]   :   Relai  frekuensi lebih {OFR]

                                       Relai  frekuensi kurang [UFR]

      – Daya [P ; Q ]     :   Relai  daya Max / Min

                                        Relai  arah / Directional

                                       Relai  Daya balik

      – Impedansi [Z] :   Relai  jarak [Distance]

      – Beda  arus         :   Relai  diferensial

2. Berdasarkan Karakreristik Waktu Kerja

      – Seketika [Relai instant / Moment /high speed ]

      – Penundaan  waktu  [ time  delay ] : Definite  time  relay

                                                                       Inverse  time relay

       – Kombinasi  instant dengan  tunda  waktu

3. Berdasarkan Jenis Kontak

      – Relai  dengan  kontak  dalam  keadaan normal  terbuka [ normally open contact]

      – Relai  dengan  kontak dalam  keadaan normal  tertutup [ normally  close contact]

4. Berdasarkan Prinsip Kerja

      4.1. Tipe Elektromekanis

            a. Tarikan magnit

                      – tipe Plunger bila  kumparan  diberi    arus  melebihi  nilaipick upnya, maka plunger akan  bergerak  keatasdan  terjadi  penutupankontak. gaya  yang   yang  ditimbulkansebanding  dengan  kwadratarus pada  kumparan .relai  ini mempunyai  waktukerja yang cepat , sehingga banyak  digunakan  sebagairelai  instantaneous .

                 – tipe  hinged armature bila  kumparan  diberi  arus,maka  lengan  akan  tertariksehingga  ujung  lengan yanglain  akan  menggerakan kontak .gaya  elektromagnitik  jugasebanding  dengan  kwadrat  arus  kumparan .tipe  ini  banyak  digunakansebagai  relai bantu, karenadapat  mempunyai  kontakyang  banyak  dan  kontaknyamempunyai  kapasitas  pemutusan  arus  yang  lebihbesar .

                  – tipe  tuas  seimbang tipe  ini  terdiri  dari  dua kumparan  yaitu  kumparan kerja  dan  penahan. dalam  keadaan  seimbang dimana  gaya  pegas  diabaikan maka i1 / i2 = k [ konstante ] bila  i1 / i2 lebih besar dari k maka  relai akan  menutup kontak bila i1 / i2 lebih  kecil dari k maka  relai  akan buka  kontak tipe  ini  banyak  digunakan  sebagai  relai  diferensial dan  relai  jarak .

            b. Indikasi

             – tipe  shaded pole terjadi  beda  sudut  fasa antara  fluk [2] dengan  fluk [1] kedua  fluk  ini  akan menginduksikan  arus pusar  pada  piringan interaksi  antara  kedua fluk  tersebut  akan menimbulakan  torsi dan  menggerakan piringan karena  kontak  gerak dipasng  pada  poros  maka kontak  akan  menutup

              – tipe KWH interaksi  antara  fluk u  dan          terhadap fluk  yang  diperoleh dari  arus  pusar yang diinduksikan  pada piringan  akan mengerakan piringan  untuk berputar putaran  ini  akan  menutup kontak umumnya  karakteristi k tunda  waktunya adalah inverse

              – tipe  mangkok { Induction Cup ] prinsipnya  sama  seperti motor  induksi. terdapat  rotor  aluminium berbentuk  silinder  yang di tengahnya  inti magnitik sehingga  silinder  tersebut dapat  berputar pada  silinder  dipasang kontak gerak dan  dapat menutup  kontak  ke kiri atau  ke kanan .

       4.2 Tipe  Thermis

Rele Temperatur  mendeteksi kenaikan temperatur belitan sisi primer/sekunder dan minyak, biasa disebut winding temprature dan oil temprature.

       4.3 Tipe gas

              – relai  buccholz Rele bucholz dipasang pada pipa dari maintank ke konservator. Rele ini gunanya untuk mengamankan trafo dari gangguan internal trafo yang menimbulkan gas dimana gas tersebut timbul akibat adanya hubung singkat didalam trafo atau akibat busur didalam trafo.

 

Pengaruh Ketidakseimbangan Pembebanan Pada Trafo Distribusi

Pendahuluan

Ketidakseimbangan beban pada suatu sistem distribusi tenaga listrik selalu terjadi dan penyebab ketidakseimbangan tersebut  adalah pada beban-beban satu fasa pada pelanggan jaringan tegangan rendah. Akibat ketidakseimbangan beban tersebut  muncullah arus di netral trafo. Arus yang mengalir di netral trafo ini menyebabkan terjadinya losses (rugi-rugi), yaitu losses akibat adanya arus netral pada penghantar netral trafo dan losses akibat arus netral yang mengalir ke tanah.

Ketidakseimbangan Beban

Yang dimaksud dengan keadaan seimbang adalah
suatu keadaan di mana :

-Ketiga vektor arus / tegangan sama besar.

-Ketiga vektor saling membentuk sudut 120º satu sama lain.

Sedangkan yang dimaksud dengan keadaan tidak seimbang adalah keadaan di mana salah satu atau kedua syarat keadaan seimbang tidak terpenuhi.  Kemungkinan keadaan tidak seimbang ada 3 yaitu:

– Ketiga vektor sama besar tetapi tidak membentuk sudut 120º satu sama lain.

– Ketiga vektor tidak sama besar tetapi membentuk sudut 120º satu sama lain.

– Ketiga vektor tidak sama besar dan tidak membentuk sudut 120º satu sama lain.

Gambar (a) menunjukkan vektor diagram arus dalam keadaan seimbang. Di sini terlihat bahwa penjumlahan ketiga vektor arusnya (IR, IS , IT) adalah sama dengan nol sehingga tidak muncul arus netral (I). Sedangkan pada Gambar (b) menunjukkan Nvektor diagram arus yang tidak seimbang. Di sini terlihat bahwa penjumlahan ketiga vektor arusnya (IR, IS, IT ) tidak sama dengan nol sehingga muncul sebuah besaran yaitu arus netral (IN) yang besarnya bergantung dari seberapa besar faktor ketidakseimbangannya.

Akibat Ketidakseimbangan Pembebanan Trafo Distribusi

Sebagai akibat dari pembebanan yang tidak seimbang pada trafo maka akan menimbulkan rugi-rugi (losses) energi diantaranya

         1. Losses (rugi-rugi) Akibat Adanya Arus Netral
Rugi ini terjadi karena ada arus yang lumayan cukup besar mengalir penghantar netral sebagai akibat dari ketidakseimbangan beban antara tiap-tiap fasa pada sisi sekunder trafo (fasa R, fasa S, fasa T). Arus yang mengalir pada penghantar netral trafo ini menyebabkan losses (rugi-rugi). Losses pada penghantar netral trafo ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

        2. Losses (rugi-rugi) Akibat Adanya Arus Grounding

Ketidakseimbangan beban juga mengakibatkan adanya arus yang mengalir pada penghantar grounding (pentanahan), Besarnya daya yang hilang akibat arus grounding ini adalah sebagai berikut:

Menentukan Besaran Ketidakseimbangan Beban pada tiap Fasa (Analisa Pembebanan)

Referensi : “Pengaruh Ketidakseimbangan Beban Terhadap Arus Netral dan Losses pada Trafo Distribusi” Julius S, Tabrani Machmudsyah, Yanuar Isnanto

Rumus Arus Hubung Singkat dan Arus Beban Penuh pada Trafo distribusi

dimana:

IFL= Arus beban penuh (Ampere)

S = Daya Kompleks 3 phasa (VA)

V= Tegangan phasa to phasa (volt)

ISc = Arus hubung singkat (Ampere)

Kva = daya kompleks dalam satuan kilo

kv =tegangan phasa to phasa dalam satuan Kilo

Perhitungan Impedansi pada saluran udara Tegangan Menengah (SUTM)

1. Impedansi urutan positif

Dimana:

q = Luas penampang (mm²)

I =  Arus yang mengalir pada penghantar (A)

L = Panjang Penghantar (m)

∆V = drop tegangan (volt)

ϒ = daya hantar penghantar (ohm/m)

R = Resistansi penghantar (ohm)

µ₀= konstatnta medan magnet 4∏x 10^-4 H/km

ῲ = 2∏.f

f= frekuensi (hz)

r = jari-jari penghantar (mm)

d = geometric mean distance = jarak + r

 

Kompensasi Var Kapasitor

 

Download Rumus Perhitungannya

Menghitung Drop Voltage

 

Download perhitungan

Sistem Pentanahan

A. Pentanahan

Sistem pentanahan atau biasa disebut sebagai grounding  system adalah sistem pengamanan terhadap perangkat-perangkat yang mempergunakan listrik sebagai sumber tenaga, dari lonjakan listrik utamanya petir. Sistem pentanahan digambarkan sebagai hubungan antara suatu peralatan atau sirkit  listrik dengan  bumi.

B. Tujuan Pentanahan

Tujuan utama  pentanahan adalah menciptakan jalur yang low-impedance (tahanan rendah) terhadap permukaan bumi untuk gelombang listrik dan transient voltage. Penerangan, arus listrik, circuit switching dan electrostatic discharge adalah penyebab umum dari adanya sentakan listrik atau transient voltage. Sistem pentanahan yang efektif akan meminimalkan efek tersebut.

Menurut IEEE Std 142™-2007, tujuan system pentanahan adalah:

a) Membatasi besarnya tegangan terhadap   bumi  agar berada dalam batasan yang diperbolehkan

b) Menyediakan jalur bagi aliran arus yang dapat memberikan deteksi terjadinya hubungan yang tidak dikehendaki antara konduktor system dan bumi. Deteksi ini akan mengakibatkan beroperasinya peralatan otomatis yang memutuskan suplai tegangan dari konduktor tersebut.

 C. Karakteristik Sistem Pentanahan yang Efektif

Karakteristik sistem pentanahan yang efektif antara lain adalah:

1. Terencana dengan baik, semua koneksi yang terdapat pada sistem harus merupakan koneksi yang sudah direncanakan sebelumnya dengan kaidah-kaidah tertentu.
2. Verifikasi secara visual dapat dilakukan.
3. Menghindarkan gangguan yang terjadi pada arus listrik dari perangkat.
4. Semua komponen metal harus ditahan/diikat oleh sistem pentanahan, dengan tujuan untuk meminimalkan arus listrik melalui material yang bersifat konduktif pada potensial listrik yang sama.

Penggunaan Pentanahan dalam Aplikasi Proteksi:

1 Karena gejala alami, seperti kilat, tanah digunakan untuk membebaskan sistem dari arus sebelum personil atau pelanggan dapat terluka atau komponen sistem yang peka dapat rusak.

2. Karena potensial dalam kaitan dengan kegagalan sistem tenaga listrik dengan kembalian tanah, tanah membantu dalam memastikan operasi yang cepat menyangkut relay proteksi sistem daya dengan menyediakan jalan arus gagal tahanan rendah tambahan. Jalan tahanan rendah menyediakan tujuan untuk mengeluarkan potensial secepat mungkin. Tanah harus mengalirkan potensial sebelum personil terluka atau sistem telepon rusak.

D. Bagian-bagian yang Ditanahkan

Dalam sebuah instalasi listrik ada empat bagian yang harus ditanahkan atau sering juga disebut dibumikan. Empat bagian dari instalasi listrik ini adalah:

a. Semua bagian instalasi yang terbuat dari logam (menghantar listrik) dan dengan mudah bisa disentuh manusia. Hal ini perlu agar potensial dari logam yang mudah disentuh manusia selalu sama dengan potensial tanah (bumi) tempat manusia berpijak sehingga tidak berbahaya bagi manusia yang menyentuhnya.

b. Bagian pembuangan muatan listrik (bagian bawah) dari lightning arrester. Hal ini diperlukan agar lightning arrester dapat berfungsi dengan baik, yaitu membuang muatan listrik yang diterimanya dari petir ke tanah (bumi) dengan lancar.

c. Kawat petir yang ada pada bagian atas saluran transmisi. Kawat petir ini sesungguhnya juga berfungsi sebagai lightning arrester. Karena letaknya yang ada di sepanjang saluran transmisi, maka semua kaki tiang transmisi harus ditanahkan agar petir yang menyambar kawat petir dapat disalurkan ke tanah dengan lancar melalui kaki tiang saluran transmisi.

d. Titik netral dari transformator atau titik netral dari generator. Hal ini diperlukan dalam kaitan dengan keperluan proteksi khususnya yang menyangkut gangguan hubung tanah.

Dalam praktik, diinginkan agar tahanan pentanahan dari titik-titik pentanahan tersebut di atas tidak melebihi 4 ohm.

Secara teoretis, tahanan dari tanah atau bumi adalah nol karena luas penampang bumi tak terhingga. Tetapi kenyataannya tidak demikian, artinya tahanan pentanahan nilainya tidak nol. Hal ini terutama disebabkan oleh adanya tahanan kontak antara alat pentanahan dengan tanah di mana alat tersebut dipasang (dalam tanah). Alat untuk
melakukan pentanahan ditunjukkan oleh Gambar 1.

Gambar 1. Macam-macam alat pentanahan.

Dari gambar 1 tampak bahwa ada empat alat pentanahan, yaitu:
1. Batang pentanahan tunggal (single grounding rod).
2. Batang pentanahan ganda (multiple grounding rod). Terdiri dari beberapa batang tunggal yang dihubungkan paralel.
3. Anyaman pentanahan (grounding mesh), merupakan anyaman kawat tembaga.
4. Pelat pentanahan (grounding plate), yaitu pelat tembaga.

Tahanan pentanahan selain ditimbulkan oleh tahanan kontak tersebut diatas juga ditimbulkan oleh tahanan sambungan antara alat pentanahan dengan kawat penghubungnya. Unsur lain yang menjadi bagian dari tahanan pentanahan adalah tahanan dari tanah yang ada di sekitar alat pentanahan yang menghambat aliran muatan listrik (arus listrik) yang keluar dari alat pentanahan tersebut. Arus listrik yang keluar dari alat pentanahan ini menghadapi bagian-bagian tanah yang berbeda tahanan jenisnya. Untuk jenis tanah yang sama, tahanan jenisnya dipengaruhi oleh kedalamannya. Makin dalam letaknya, umumnya makin kecil tahanan jenisnya, karena komposisinya makin padat dan umumnya juga lebih basah. Oleh karena itu, dalam memasang batang pentanahan, makin dalam pemasangannya akan makin baik hasilnya dalam arti akan didapat tahanan pentanahan yang makin rendah.

Gambar 2. Batang pentanahan beserta aksesorisnya.

Gambar 2 menggambarkan batang pentanahan beserta aksesorisnya, yaitu; (1) Konduktor tanah, (2) Penghubung antara konduktor dengan elektroda tanah, dan (3) Elektroda tanah.

Gambar 3. Batang pentanahan dan lingkaran pengaruhnya (sphere of influence).

Sedangkan gambar 3 menggambarkan batang pentanahan beserta lingkaran pengaruhnya (sphere of influence) didalam tanah. Tampak bahwa pengaruh batang pentanahan akan semakin dalam letaknya di dalam tanah dan pengaruh terkecil pada kedalaman yang sama dengan kedalaman batang pentanahan. Lingkaran pengaruh ini makin dekat dengan batang pentanahan. Hal ini disebabkan oleh adanya variasi tahanan jenis tanahnya.