11
ANALISIS KINERJA LIGHTNING ARRESTER (LA) BERDASARKAN
ARUS BOCOR PADA BAY IBT 1 GITET GANDUL PT.
PLN (PERSERO)
ULTG GANDUL
Fahrun Anugerah.
Yohannes Dewanto Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Kedirgantaraan dan Industri Universitas Dirgantara Marsekal Suryadarma Jl.
Halim Perdana Kusuma No.
RT.
1/RW.
Halim Perdana Kusumah.
Kec.
Makasar.
Kota Jakarta Timur.
Daerah Khusus Ibukota Jakarta 13610 Email : fahrunanugerah94@gmail.
AbstrakPT.
PLN (Perser.
ULTG Gandul mempunyai asset salah satu Gardu Induk yang sudah beroperasi sangat lama yaitu GITET Gandul, dalam menunjang keberlangsungan energi listrik peralatan perlu dilindungi dari surga petir, oleh karenanya dibutuhkan Lightning arrester sebagai pengalir tegangan lebih agar tidak mengganggu dan merusak peralatan.
Penelitian ini membahas tentang arus bocor pada LA di bay IBT 1 GITET Gandul.
Pentingnya peran LA dalam proteksi peralatan dari hubung surja dan singkat maka perlu dilakukan perhitungan kinerja secara berkala bersamaan dengan itu adanya perbedaan usia operasi LA pada phasa S dengan phasa lainnya di bay IBT 1 mencapai lebih dari 10 tahun operasi sehingga diperlukan perhitungan kinerja LA tersebut, adapun prosedur penelitian dimulai dari studi literatur, pengumpulan data arus bocor, analisis kinerja arrester didasarkan pada arus bocor yang terukur menggunakan Leakage Current Monitor dengan membandingkan dengan standart yang ditentukan oleh PLN yaitu SKDIR 520.
Berdasarkan perhitungan yang dilakukan kinerja LA phasa R dan S masih dalam range nilai normal yaitu %Ires O 90 a sedangkan untuk phasa T diperlukan percepatan dan penambahan pengukuran yaitu setiap 6 bulan atau 2x setahun dimana nilai %Ires ada pada range 91-99 a, dan untuk kinerja LA phasa S masih baik meskipun telah beroperasi selama 19 tahun dimana peningkatan degradasi arus bocor arrester hanya 20,40% dan %Ires O 90 a yaitu 55,2% sehingga dalam interval pengujian selanjutnya ialah setahun sekali.
Kata Kunci: Gardu Induk.
Arus Bocor.
LA (Lighting Arreste.
LCM (Leakage Current Monito.
SKDIR 520 Pendahuluan Gardu Induk memegang peranan penting untuk mengatur kebutuhan bebanenergi listrik oleh sebab itu Gardu Induk harus memiliki kualitas dan kontinuitas yang baik dalam penyaluran energi listrik, dalam sistem tenaga listrik pastilah akan terjadi adanya gangguan, seperti dari gangguan internal atau eksternal, gangguan-gangguan tersebut biasanya dapat diakibatkan dari alam .
etir, pohon, binatan.
atau dari peralatan itu sendiri .
sia, kegagalan fungsi kerj.
Gangguan dapat diminimalisir dengan diberikan proteksi.
Salah satu alat proteksi ialah Lightning Arrester dimana fungsinya supaya bisa meneruskan surja petir atau surja hubung yang menyebabkan tegangan tinggi, agar tidak menyebabkan kerusakan atau gangguan untuk peralaan lain di Gardu Induk.
Lightning Arrester mempunyai sifat isolator yang dapat mengalirkan arus bocor ketanah dan menjadi konduktor untuk mengalirkan arus surja ke tanah jika ada gangguan, kegagalan kinerja Lightning arrester dapat disebabkan oleh beberapa factor diantaranya penuaan variasi Zink Oxide, zink oxide akan mengalami penurunan jika semakin lama operasi lightning arrester.
Untuk mengetahui Lightning Arrester masih normal atau tidak diperlukan analisa dari data yang telahdiambil dari lightning arrester tersebut.
Berdasarkan permasalahan diatas, pada laporan ini difokuskan untuk mengetahui kinerja lightning arrester yang berada di Gardu Induk Gandul untuk mengetahui Lightning Arrester tersebut masih bekerja sesuai fungsinya atau Pada penelitian ini fokus dengan kinerja berdasarkan arus bocor LA hasil dengan menggunakan alat LCM (Leakage Current Monito.
II.
sampai ke titik yang dapat menetralisir arus petir atau pentanahan terjadi karena penghantar terkena sambaran petir.
Lighting Arrester Sistem tenaga listrik memiliki alat proteksi tegangan lebih akibat surja petir atau surja hubung yang disebut dengan lightning arrester.
Lightning arrester di sekitar isolasi yang membentuk jalan yang mudah dilalui arus kilat sehingga tegangan lebih tidak sampai mengalir ke peralatan bersifat by pass.
Landasan Teori Gardu Induk Gabungan dari transfotmator dan switch gear di sebut gardu induk.
Gardu induk dikontrol untuk saling terhubung dengan gardu induk lain supaya bisa interkoneksi sehingga bisa menyalurkan energy listrik secara kontinyu dan Gangguan Pada Lighting Arrester - Surja Hubung Surja hubung merupakan operasi penutupan tau pembukaan saklar yang singkat, hubung singkat terjadi karena bertegangan ataupun tidak bertegangan secara langsung sehingga terjadi aliran arus yang tidak normal .
ver curren.
- Surja Petir Surja petir adalah gejala tegangan lebih transien yang disebabkan oleh sambaran petir Induksi petir dengan gerak gelombang yang merambat kesegala arah di sepanjang jaringan (Gambar 2.
1 Lighting Arreste.
Prinsip Lightning arrester dihubungkan antara kawat fasa dan tanah, yang berarti masing Ae masing kawat fasa dilengkapi oleh arrester pada ujungnya sebelum masuk ke gardu distribusi.
Lightning arrester berkerja dengan prinsip membatasi tegangan lebih yang mengalir pada kawat fasa, serta membentuk jalur pintas untuk mengalirkan arus surja ke tanah .
Syarat yang harus dipenuhi lightning arrester yaitu mampu menahan tegangan system normal tak terbatas waktu dan mengalirkan arus surja ke tanah tanpa mengalami Adapun jenis LA sebagai Jenis Ekspulsi Arrester jenis ekspulsi digunakan pada isistem tenaga listrik bertegangan hingga 33 kV.
Arrester ini memiliki dua sela, yaitu sela bagian luar yang terdapat sela percik batang atau sela seri dan sela bagian dalam dalam terdapat sela percik.
Arrester mampu mengalirkan tegangan tingi frekuensi daya tanpa menyebabkan korona dan arus bocor ketanah karena dipasang ekektoda.
Besarnya tegangan tembus sela luar lebih rendah dari pendukung sela luar.
(Gambar 2.
2 Konstruksi Arrester Logam Oksid.
Jenis Katup Arrester jenis terbagi 3 yaitu arrester katup sela pasif, arrester katup sela aktif, arrester Katup Tanpa Sela Percik.
(Gambar LA) Adapun konstruksi dari LA yaitu :
komponen varisto.
secara langsung merupakan pengukuran yang memiliki presisi tinggi.
Akibat beberapa kendala tersebut memperoleh nilai standar arus bocor resistif arrester, pengukuran ini dilaksanakan dalam skala laboratorium.
Arus bocor di pengukurannya dilakukan minimal 1 kali dalam satu tahun, jika kondisi arrester telah mengalami degradasi maka untuk kebutuhan data trending, intervalnya dapat lebih singkat, disesuaikan dengan rekomendasi pabrikan.
Metode yang telah dikembangkan untuk mendiagnosa kondisi MOSA yaitu dengan cara Pengukuran Arus Bocor MOSA, karena pengukurannya yang praktis dan pengukuran arus bocor MOSA yang diukur pada kawat pentanahan dari MOSA.
Model MOSA (Metal Oxide Surge Arreste.
dapat dibuat sederhana.
= representasi dari total arus bocor MOSA [A] Varistor aktif Ic = arus bocor komponen kapasitif [A] Housing dan terminal LA Pemisah Ir = suhu dan tegangan operasi berpengaruh pada besarnya arus bocor komponen resistif [A] Sealing Grading ring Counter LA Struktur penyangga LA Sub sitem konektor Spark gap Tahanan katup Pressure Besarnya diameter varistor, jumlah blok varistor secara paralel, kapasitansi bocor mempengaruhi variasi nilai komponen Kemudian persamaan berikut:
lr = lt - lc Keterangan :
Leakage Current Monitor Ir = Arus bocor resistif Pengukuran arus bocor resistif sangat penting karena MOSA memiliki komponen yang kritis yaitu varistor ZnO.
Maka, pengukuran nilai arus bocor resistif MOSA .
urni berasal dari Ic = Arus bocor kapasitif It = Arus bocor total Menghitung Untuk mengetahui kondisi arus bocor yang terjadi pada lightning arrester dapat menggunakan rumus persamaan sebagai Thermovisi Thermovision merupakan aktifitas pengukuran yang dilakukan untuk mengetahui temperatur suatu objek yang sedang diamati.
Alat yang umumnya digunakan mampu menampilkan gambar suatu objek berdasarkan pencitraan Tinggi temperatur berdasarkan warna hasil pencitraan, biasa disebut dengan hotspot.
Adapun thermovisi adalah sebagai berikut :
I maks: Arus maksimal pernah dicapai I saat thermovisi : Arus saat thermovisi T klem : Suhu klem .
T Konduktor : Suhu Konduktor i.
Gambar 3.
1 Flowchart Penelitian Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian kuantitatif.
Metode kuantitatif dinamakan metode tradisional, karena metode ini sudah cukup lama digunakan sehingga sudah mentradisi sebagai metode untuk penelitian.
Metode kuantitatif menggunakan angka sebagai alat menganalisis Alat dan Bahan Adapun alat dan bahan yang digunaka pada penelitian ini berupa :
Seperangkat hardware.
Microsoft Word dan Excel.
Instrumen
LCM,
Thermovisi, dan Earth Tester.
Metode Penelitian Diagram Alir Penelitian Pada gambar 3.
1 flowchat dibawah menjalaskan tahapan penyeleaian tugas akhir dimulai dari mulai sampai selesai.
Penyelesaian tugas akhir dimuai dari persiapan dengan studi literatur yang dilakukan dengan mengumpulkan informasi maupun sumbersumber atau referensi yang berkaitan dengan penelitian dalam hal ini berupa LA dengan jenis katup tanpa sela percik dan menggunakan MOSA.
Setelah itu pengumpulan data arus bocor dari hasil pengukuran yang dilaksanakan di Gardu Induk Gandul.
IV.
Pembahasan Data Pengambilan data dilakukan di Gardu Induk Gandul.
Data yang diambil berupa data pengukuran counter menggunakan alat Leakage Current Monitor.
Spesifikasi Lightning Arrester yang terpasang pada Gardu Induk Gandul adalah sebagai berikut:
Tabel 4.
1 Nameplat LA Bay IBT 1 Type Tabel 4.
5 Data Thermovisi LA Bay IBT 1
EXLIM P420
EXLIM T444
EXLIM P420
Tahun Buatan SWEDIA
SWEDIA
SWEDIA
Merk
ABB
ABB
ABB
Rated Voltage 420 kV 444 kV 420 kV Tahun Operasi Class Serial Number Bulan Phasa Desember Januari Februari Maret Tabel 4.
2 Data Arus Bocor LA Bay IBT 1 Tahun 2021 April Mei Fasa Ir .
Ir corr .
It .
Juni Juli Agustus Tabel 4.
3 Data Arus Bocor LA Bay IBT 1 Tahun 2022 Fasa Ir .
Ir corr .
It .
Tabel 4.
4 Data Tahanan Pentanahan LA Bay
IBT 1 Tahun 2021 dan 2022
MTU
Phasa Tahanan Pentanahan () Standar (SKDIR 0.
0,19
0,17
0,18
0,12
0,12
September Oktober
November I saat I maks Thermovisi
(A)
(A)
Klem
(AC)
Konduktor
(AC)
Analisis Mengacu pada rumus 2.
3 perhitungan pengukuran thermovisi didapatkan nilai dengan hasil sebagai berikut :
Tabel 4.
6 Hasil perhitungan thermovisi LA IBT 1 Bulan Desember Januari Februari Maret April Mei Juni Juli Agustus September Oktober November Phasa iT iT (AC) Tabel 4.
7 Evaluasi dan Rekomendasi
hasil Thermovisi
iT Akhir Rekomendasi
<10A
Kondisi normal, pengukuran berikutnya sesuai 10-25A Perlu dilakukan pengukuran satu bulan lagi 25-40A Perlu direncanakan perbaikan 40-70A Perlu dilakukan perbaikan segera >70A Kondisi darurat Ditinjau berdasarkan data pengukuran beserta perhitungannya diperoleh hasil analisa hotspot/thermovisi pada bay IBT 1 periode 2021-2022 dari bulan november 2022 dimana pada bulan desember iT RST berada di angka 3,1, 4,2, dan 2,1 AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan januari iT RST berada di angka 2,1, 3,2, 6,4 AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan februari iT RST berada di angka 2,1, 3,2, 1,1 AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan maret iT RST berada di angka 2,1, 1,0, 4,1 AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan april iT RST berada di angka 5,4, 5,4, 6,5 AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan mei iT RST berada di angka 3,2, 2,1, 3,2 AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan juni iT RST berada di angka 2,2, 3,3, 2,2 AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan juli iT RST berada di angka 3,1, 4,1, 2,0 AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan agustus iT RST berada di angka 5,4, 6,5, 5,4 AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan september iT RST berada di angka 4,2, 4,2, 3.
AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan oktober iT RST berada di angka 5,3, 5,3, 5,3 AC sehingga masuk dalam kategori normal, bulan november iT RST berada di angka 3,1, 5,1, 6,1 AC sehingga masuk dalam kategori normal.
Adapun batasan nilai arus bocor resistif maksimum dengan pendekatan statistik sesuai dengan buku pedoman lighting arrester 0520 sebagai berikut :
Tabel 4.
8 Batasan nilai arus bocor resistif Tegangan Sistem Operasi Ires Max .
70 kV 150 kV 500 kV Berdasarkan hasil pengujian arus bocor resistif yang dikoreksi (Ir cor.
dapat disimpulkan bahwa nilai arus bocor resistif yang diuji pada Bay IBT 1 Gitet Gandul masih dalam batas standart arus bocor menurut PLN yaitu kurang dari 250 a pada tegangan kerja 500KV.
Mengacu pada rumus 2.
2 perhitungan didapatkan nilai dengan hasil sebagai LA fasa R tahun 2021 Tabel 4.
9 Rekomendasi hasil ukur menggunakan Leakage Current Monitor % dar Ires.
Max Rekomendasi O 90 a Ukur LCM tahunan 91-99 a Ukur LCM 6 bulan kemudian Ou 100 a Penggantian LA Tabel 4.
10 Hasil Persentase Perhitungan Pengujian Tahun 2021
Fasa
Standart
Kondisi LA % SKDIR O 90
14,00
SKDIR O 90
34,80
SKDIR O 90
33,20
Tabel 4.
11 Hasil Persentase Perhitungan Pengujian Tahun 2022
Fasa
Standart
Kondisi LA % SKDIR O 90
24,80
SKDIR O 90
55,20
SKDIR O 90
94,00
Gambar 4.
1 Perbandingan Pengujian Tahunn 2021 dan 2022 Setelah dilakukan perhitungan dengan rumus Persamaan di atas pada pengujian tahun 2021 fasa R.
S, dan T didapatkan hasil untuk Fasa R yaitu kondisi sebesar 14,00% sedangkan kondisi.
Untuk Fasa S didapatkan hasil kondisi sebesar 34,80% dan untuk Fasa T didapatkan hasil kondisi sebesar 33,20%.
Pada pengujian tahun 2022 Fasa R mengalami peningkatan degradasi sebesar 10,80% sedangkan kondisi untuk Fasa S sebesar 20,40% dan untuk Fasa T sebesar 60,80%.
Hasil Analisa setelah melakukan rekomendasi pengujian berikutnya didapat hasil kondisi pengujian arus bocor pada arrester Bay IBT 1 Gitet Gandul didapatkan bahwa semua kondisi arrester Pada IBT 1 dalam keadaan baik, terlihat kondisi arrester pada pengujian terakhir mendapat hasil Fasa R dan S O 90% menurut rekomendasi hasil LCM pada tabel 4.
5 arus resistif maksimal.
Sehingga rekomendasi perlakuan yang harus dilakukan terhadap arrester yaitu pengujian LCM tahunan kecuali pada Fasa T mendapat hasil 91-99% menurut rekomendasi hasil LCM pada tabel 4.
arus resistif maksimal.
Sehingga rekomendasi perlakuan yang harus dilakukan terhadap arrester yaitu pengujian LCM saat 6 bulan kemudian.
Penutup Kesimpulan Dari hasil perhitungan data yang didapat kinerja LA phasa R dan S masih dalam range nilai normal yaitu %Ires O 90 a sedangkan untuk phasa T diperlukan percepatan dan penambahan pengukuran yaitu setiap 6 bulan atau 2x setahun dimana nilai %Ires ada pada range 91-99 a.
Kinerja LA phasa S masih baik meskipun telah beroperasi selama 19 tahun dimana peningkatan degradasi arus bocor arrester hanya 20,40% dan %Ires O 90 a yaitu 55,2% sehingga dalam interval pengujian selanjutnya ialah setahun sekali.
Arrester di Gardu Induk 150KV Cepu.
Artikel Ilmiah Skripsi S1 Teknik Elektro.
Fakultas Teknologi Industri.
Universitas Islam Sultan Agung Negeri Semarang.
DAFTAR PUSTAKA