studi studi pengaman saluran kabel pengaman saluran kabel ... · k l bll atar belakang yisolasi...
TRANSCRIPT
![Page 1: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/1.jpg)
STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL TEGANGAN TINGGI 150KVTEGANGAN TINGGI 150KV YANGYANGTEGANGAN TINGGI 150KV TEGANGAN TINGGI 150KV YANG YANG
DILINDUNGI ARESTER SURJADILINDUNGI ARESTER SURJA
Oleh:D d S tiDedy Setiawan2209 105 022
Dosen Pembimbing:Dosen Pembimbing:1. IGN SatriyadiI H., ST., MT.
2. Dr. Eng. I Made Yulistya N., ST., M.Sc
![Page 2: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/2.jpg)
L B l kLatar Belakangisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikanuntuk faktor keselamatan dan keamanan. Isolasi salurankabel harus mampu menahan tegangan lebih akibatimpuls supaya tidak terjadi kegagalan isolasi
![Page 3: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/3.jpg)
Perumusan masalahsaluran kabel bawah tanah yang sudah dilindungiarrester tidak sepenuhnya aman dari tegangan lebihkib t i l S l k b l b h t h ihakibat impuls. Saluran kabel bawah tanah masih
mengalami tegangan lebih akibat sisa pemotonganimpuls oleh arester. Dalam study akan membahasbagaimana pengaruh tegangan lebih yang terjadi padabagaimana pengaruh tegangan lebih yang terjadi padasaluran kabel setelah dilindungi arrester saat impulspetir tipikal 10kA 1,2/50μs, dan jika parameter impulspetir di ubah-ubahpetir di ubah ubah.
![Page 4: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/4.jpg)
T jTujuanPenelitian pada study ini bertujuan untuk mengetahuiberapa besar tegangan lebih pada saluran kabel yangsudah dilindungi arester akibat impuls petir dengan caramembuat pemodelan dengan perangkat lunak ATP-EMTP d di k d lEMTP, supaya dapat digunakan dalammempertimbangkan ketahanan isolasasi.
![Page 5: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/5.jpg)
Arester Surjaj
Gambar 3 Model Rangkaian Arester Petir yang
Gambar 2. Zinc Oxide Surge Arrester EXLIM Q-E
Gambar 3. Model Rangkaian Arester Petir yang Diusulkan oleh IEEE WG 3.4.11 Tahun 1992
![Page 6: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/6.jpg)
Kabel Bawah Tanah150 kV
Gambar 1. Oil Filled Power Cable 1x800 mm2
![Page 7: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/7.jpg)
Menara Transmisi UdaraMenara Transmisi Udara
Gambar 3. Menara Transmisi 150KV Tipe DRAN 4Aa +6
![Page 8: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/8.jpg)
PEMODELAN SIMULASIPEMODELAN SIMULASI
![Page 9: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/9.jpg)
Hasil Simulasi dengan Impuls 10kA 1,2/50μsHasil Simulasi dengan Impuls 10kA 1,2/50μs
![Page 10: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/10.jpg)
Tegangan pada titik sambaran
Tegangan pada ujung saluran kabel
![Page 11: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/11.jpg)
Tegangan pada titik sambaran
![Page 12: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/12.jpg)
Tegangan pada titik sambaran
Dari data yang diperoleh dari PLN diy g pGI Sukolilo, pada transmisi udarayang menggunakan penghantarACSR 330mm2, dengan diameter 25 3mm dan tinggi kawat dari tanah25,3mm, dan tinggi kawat dari tanahadalah 36,7m
Sesuai rumus pada buku yang disusun Hutauruk:
z= = 60ln(2h/r) ohm
didapatkan impedansi surja 478,37ohm
Dengan arus petir 10kA menyambar pada kawar tersebut, sehingga mengakibatkantegangan puncak akibat impuls pada titik sambaran sebesar V=i.z
ekivalen
z
ekivalen
½ zSehingga tegangan yang terjadi pada titik sambaran sebesarSehingga tegangan yang terjadi pada titik sambaran sebesarV= 0,5( I . z ) = 0,5 x 10000 x 478,37 = 2391850 Volt, atau 2,39MV
![Page 13: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/13.jpg)
Tegangan pada titik sambaran
Arus sambaran dan Arus pemotongan arester
![Page 14: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/14.jpg)
Arus sebelum dipotong arester
Impuls yang dipotong oleh arester
![Page 15: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/15.jpg)
Arus pada saluran kabel
![Page 16: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/16.jpg)
Tegangan pada ujung kabel
![Page 17: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/17.jpg)
Hasil Simulasi dengan Variasi Front Time
Front TimeImpuls Petir
Tegangan Fasa (MV)Fasa A Fasa B Fasa C
1/20 s 2 35 0 58 0 351/20 s 2,35 0,58 0,352/20 s 2,36 0,59 0,364/20 s 2,14 0,53 0,33
2.5
8/20 s 1,37 0,35 0,22
1.5
2
pad
a T
itik
ra
n (
MV
)
Fasa A
0
0.5
1
Teg
an
gan
Sam
bar Fasa B
Fasa C
0
0 2 4 6 8 10Front Time ( s)
![Page 18: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/18.jpg)
Tegangan pada Ujung Kabel dengan Variasi F Ti I l P iFront Time Impuls Petir
Front TimeImpuls Petir
Tegangan Fasa (KV)F A F B F CImpuls Petir Fasa A Fasa B Fasa C
1/20 s 7,68 0,97 0,952/20 s 7,93 1 0,994/20 s 8 39 1 06 1 044/20 s 8,39 1,06 1,048/20 s 9,24 1,15 1,13
9
10
V)
5
6
7
8
ng
Kab
el (K
V
Fasa A
F B
1
2
3
4
gan
gan
Uju
n Fasa B
Fasa C
0
0 2 4 6 8 10
Teg
front time ( s)
![Page 19: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/19.jpg)
Hasil Simulasi dengan Variasi Tail TimeTail Time
Impuls PetirTegangan Fasa (MV)
Fasa A Fasa B Fasa C8/20 s 1,37 0,35 0,22
8/40 s 1,44 0,37 0,23
8/60 s 1,49 0,38 0,24
1.8 )
8/60 s 1,49 0,38 0,24
8/100 s 1,56 0,40 0,25
0 81
1.21.41.6
n P
un
cak d
i m
bara
n (
MV
)
Fasa A
Fasa B
00.20.40.60.8
Teg
an
gan
Tit
ik S
am Fasa B
Fas C
0 20 40 60 80 100 120Tail Time ( s
![Page 20: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/20.jpg)
Tegangan pada Ujung Kabel dengan Variasi T il Ti I l P iTailt Time Impuls Petir
Tailt Time Tegangan Fasa (KV)
Impuls Petir Fasa A Fasa B Fasa C
8/20 s 9,24 1,15 1,13
8/40 s 12,57 1,25 1,21, , ,
8/60 s 14,33 1,26 1,23
8/100 s 19,64 1,26 1,23
15
20
25
Uju
ng
) Fasa A
5
10
15
an
gan
pad
a
Kab
el (K
V) asa
Fasa B
Fasa C
0
0 20 40 60 80 100 120
Teg
a
Tail Time ( s)
![Page 21: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/21.jpg)
Kesimpulan1. Tegangan puncak akibat impuls pada ujung SKTT dengan
panjang 2,9 kilometer, saat impuls petir 10KA 1,2/50μsmengenai kawat saluran udara di fasa A dengan jarak 300 meterdari letak pemasangan arrester, pada ujung kabel di fasa Asebesar 12,47 KV, fasa B sebesar 1,17KV, dan fasa C sebesar1,14KV.
2 Variasai front time impuls petir dapat mempengaruhi tegangan2. Variasai front time impuls petir dapat mempengaruhi teganganpuncak pada ujung kabel, semakin panjang nilai front time petirmenjadikan nilai tegangan puncak pada ujung kabel semakinbesar. Saat front time 1/20μs, tegangan puncak ujung kabelkib i l d f b 68 f bakibat impuls pada fasa A sebesar 7,68 KV, fasa B sebesar
0,97KV, fasa C sebesar 0,95 KV. Saat front time8/20μs, tegangan puncak ujung kabel pada fasa A sebesar9,24KV, fasa B sebesar 1,15KV, fasa C sebesar 1,13 KV. Besar9,24KV, fasa B sebesar 1,15KV, fasa C sebesar 1,13 KV. Besarnilai pada ujung kabel ini dipengaruhi karena adanyapemotongan oleh arrester.
![Page 22: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/22.jpg)
3. Variasi tail time impuls petir dapat impuls petir dapatmempengaruhi tegangan puncak pada ujung kabel, semakinpanjang nilai tail time petir menjadikan nilai tegangan puncakpada ujung kabel semakin besar. Saat tail time 8/20μs, teganganpuncak ujung kabel pada fasa A sebesar 7 68 KV fasa B sebesarpuncak ujung kabel pada fasa A sebesar 7,68 KV, fasa B sebesar0,97KV, fasa C sebesar 0,95 KV. Saat tail time8/100μs, tegangan puncak ujung kabel pada fasa A sebesar9,64KV, fasa B sebesar 1,26KV, fasa C sebesar 1,23 KV.T k i i t j di b k k tik kTegangan puncak ini terjadi bukan ketika arus puncaksambaran, namun saat waktu ekor arus sambaran yang tidakdapat dipotong leh arrester secara sempurna.
![Page 23: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/23.jpg)
SEKIANS NTERIMA KASIH
![Page 24: STUDI STUDI PENGAMAN SALURAN KABEL PENGAMAN SALURAN KABEL ... · k L BlL atar Belakang yisolasi saluran kabel bawah tanah harus diperhatikan untuk faktor keselamatan dan keamanan](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022021711/5b4463947f8b9ae0668bab11/html5/thumbnails/24.jpg)
Referensi1. Zoro H. Reynaldo., ” Proteksi Terhadap Tegangan Lebih Petir
Pada Sistem Tenaga Listrik”, Catatan Kuliah, Departemen Teknik Elektro ITB, Bandung, 2004.Teknik Elektro ITB, Bandung, 2004.
2. Yulistya N, I Made., ”Teknik Tegangan Tinggi”. Catatan Kuliah, Jurusan Teknik Elektro ITS, Surabaya, 2009.
3. PT.PLN (Persero)., " Lightning Arrester” Buku Petunjuk BatasanO i d P lih P l t P lOperasi dan Pemeliharaan Peralatan PenyaluranListrik, Surabaya, 2009.
4. Hutauruk, T.S., ” Gelombang Berjalan dan Proteksi Surja”, Erlangga, Jakarta, 1989.j , gg , ,
5. IEEE WG 3.4.11, “Modeling of Metal Oxide Surge Arresters”. IEEE Transactions on Power Delivery, pp 302-309, January, 1992.
6 Manual Book “Datasheet EXLIM Q E Surge 6. Manual Book, Datasheet EXLIM Q-E Surge Arrester”, ABB, 2010
7. PT. PLN (Persero) P3B Region Jawa Timur dan Bali. 1977. Draft Detailed Design Report on East Java Electric Power Transmission and Distribution Network Project Third Stage.